WLAN通信系统深入解析（第二部分）

大家好，欢迎继续我们的WLAN通信学习之旅。在第一节中，我们探讨了通信系统的基本构成，并简要回顾了WLAN的发展历程。今天，我们将聚焦于WLAN通信系统中更为关键的部分——发送端的技术细节。

通信系统通常由五个核心部分组成：信息源、发送端、信道、接收端和受信者。在本系列课程中，我们将重点放在发送端、信道和接收端的探讨上，尤其是它们在WLAN通信中的应用。

首先，我们深入了解发送端的工作原理。假设发送端A需要将一句“欢迎一起探讨通信之WLAN”发送给接收端B。在这个过程中，发送端A需要对这句信息进行一系列处理，以便通过电磁波的形式高效、准确地传输给接收端B。

在现实世界中，“欢迎一起探讨通信之WLAN”这样的信息属于连续信号，即模拟信号。然而，现代通信系统，包括WLAN，大多采用数字通信方式。因此，模拟信号需要转换成数字信号才能在WLAN系统中传输。这个过程涉及三个关键步骤：抽样、量化和编码。

图1：模拟信号示例

经过抽样、量化和编码，模拟信号被转换成数字信号，如图2所示。

图2：模拟信号到数字信号的转换

例如，“欢迎一起探讨通信之WLAN”这句话可能被转换成一串数字信号，如“10 11 11 01 01 10 11 11 10”。在这个过程中，一个重要的问题是：如何选择合适的抽样频率？这涉及到著名的抽样定理。

抽样定理指出，如果模拟信号的最高频率为fH，则抽样频率至少应为2fH，这样才能保证从抽样值中完全恢复原始信号。这意味着：

• 抽样频率必须大于或等于模拟信号最高频率的两倍。
• 抽样周期必须小于或等于模拟信号周期的一半。

满足这些条件后，抽样值可以完全确定原始的模拟信号。

将模拟信号转换成数字信号后，还需要进一步处理才能发送。图3展示了数字通信系统的简化模型。

图3：数字通信系统模型

在这个模型中，发送端已经将模拟信号转换成数字信号。信源编码在此过程中起到了关键作用，主要包括：

• 提高信息传输效率，通过数据压缩技术减少码元数目和降低码元速率。
• 实现模/数转换。

接下来，我们将讨论数据加密的重要性。在WLAN通信中，数据安全至关重要。IEEE 802.11标准规定了多种加密协议，如WEP、WPA/WPA2/WPA3，以确保数据传输的安全性。这些加密方法将在后续章节中详细探讨。

此外，为了提高信号的抗干扰能力，数字信号在发送前还会进行信道编码。信道编码的主要目的是增强信号的鲁棒性和提高通信系统的可靠性。常用的信道编码方法包括卷积码，我们将在仿真部分进一步解释。

最后，经过所有这些处理步骤，数字信号需要通过调制转换成适合在信道中传输的形式。数字调制技术，如PSK、QPSK、OFDM和QAM，将在下一节中详细介绍，这些技术有助于提高WLAN的传输速率和性能。

本节总结了WLAN通信系统中发送端的处理流程，包括模拟信号到数字信号的转换、信源编码、数据加密和信道编码。希望这些内容能帮助你更好地理解WLAN通信的基础知识。感谢你的关注和支持，期待与你继续探讨更多通信领域的精彩内容。

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