在建筑物內使用Wi-Fi時，有些信號會直接擊中接收天線，而有些則會從墻壁或其他物體上反彈，從而產生RF回波。

在這個小型系列中，我們通常討論射頻載波信號，尤其是Wi-Fi（另請參閱基本概念，電磁輻射，波力學I和波力學II）。我們如何實際發(fā)送信號呢？我們如何將波變成信號載體？

我們必須至少有兩個天線，即一個發(fā)射器（Tx）和一個接收器（Rx）-因此，讓我們想象一下，我們有一對對講機。

發(fā)射機將電信號發(fā)送到天線。電子來回擺動，能量向各個方向散發(fā)。如果我們以一種可以解釋的方式修改波，那么我們就有一個載波信號，那么我們可以修改什么呢？實際上，無線電信號有幾個方面可以進行如下修改：

幅度調制（AM）：在這種情況下，信號會變得有點強和有點弱。想象有人與您說話，但是使用一種奇怪的語言，取決于您抬高和降低他們的聲音，聲音更大，更安靜，“ ooo OOO OOO ooo…”嗯，這就是AM廣播（和模擬電視）的工作方式。AM的這種特殊形式稱為幅度偏移鍵控（ASK）。

調頻（FM）：在這種情況下，信號的頻率在一個范圍內（在一個較高和較低的值之間）移動。想象我們的人用奇怪的語言來改變音調，上下調高，以傳達意思：“do do do re mi mi mi do do…”。這就是FM廣播的工作方式。這種特殊的FM方法稱為頻移鍵控（FSK）。

相位調制（PM）：在這種情況下，信號具有穩(wěn)定的頻率，即頻率，但是我們現在的怪異語言取決于設置一個頻率然后跳過它，或者下一個頻率提前到達：“ dit dit dit dadit…” （這是“老派” Wi-Fi，當前的標準將相移與幅度移相混合，以編碼更多數據，但在以后的博客中將對此進行更多地編碼）。這種特定的PM方法稱為相移鍵控（PSK）。

（來源：Ruckus Networks）

多路徑–當反射真的很重要時

現在，請記住，與無線電信號的通信主要是在室外很長的距離上使用的。相比之下，Wi-Fi專注于室內短距離信號，例如辦公室中的計算機。在盒子內發(fā)送信號會引入/加劇一個稱為multipath的問題。您可能還記得我們以前的文章，傳輸的信號通常在所有方向上擴展。對于建筑物內的Wi-Fi，有些信號會直接擊中接收天線，但有些會從墻壁或其他物體上反彈，從而形成RF回波。

（來源：Ruckus Networks）

當我說“ echo”時，我的意思是“ echo”（“ echo……echo……echo……”）。這恰好類似于聲波回波。但是，無線電信號的速度比聲音的速度快得多，并且覆蓋的距離很小。另外，我們在上圖中以兩個非常清晰的信號對此進行了說明，但是在實際建筑物中，各個方向都有障礙物（墻壁，天花板，地板……），這意味著多個回聲將撞擊接收天線，從而干擾信號。總體效果是“涂抹”信號（想像一下，想聽某人聲音不斷回聲的聲音）。

克服和管理這種多徑回聲是無線電工程的主要目標，尤其是在室內和Wi-Fi用途中。從根本上講，如果我們發(fā)送足夠慢的信號并清除足夠多的信號，那么多徑并不是什么大問題，但是我們都知道，在計算機網絡方面，我們的速度不會太快。

多樣性

我們可以做的一個相對簡單的事情是添加另一根接收（Rx）天線。這有什么用？好吧，只有一根天線，我們必須依靠主信號和較弱的回聲之間有足夠的差異來了解正在發(fā)生的事情。兩個Rx天線讓我們“聽”更好的“耳朵”。

（來源：Ruckus Networks）

那是簡單的無線電分集，并且大大增加了接收良好信號的可能性。我們也可以添加第三個天線和第四個天線，但是這樣做的收益卻越來越小。兩個比一個要好得多，但是三個要比兩個要好得多，四個卻不等于三個，等等。而且，對于現實世界的設備而言，存在額外材料的成本，更高的能源需求等與每個附加天線相關聯(lián)。

隨著每一代芯片的出現，Wi-Fi芯片變得越來越復雜，因此現在我們可以從聆聽獲得最佳信號的天線轉移到同時聆聽兩個天線并平均信號。這是一種稱為“最大比率合并”的信號處理技術。Wi-Fi標準不斷發(fā)展的原因之一是不斷向驅動的Wi-Fi芯片組添加更復雜的信號處理技術。當然，事實上，我們一直希望從Wi-Fi獲得越來越多的數據吞吐量。

所有這些都為將MIMO（多輸入和多輸出）形式的多路徑從負債轉變?yōu)橘Y產奠定了基礎，MIMO在802.11n Wi-Fi標準中引入并在802.11ac Wi-Fi中進行了擴展，但是我們將在以后的專欄中保存對此的詳細討論。

編輯：hfy