WiFi简介

WiFi目前已经进入WiFi6阶段，更高的速度，更大的通信容量。WIFI 4频段涉及2.4GHz，WiFi 5频段涉及5GHz，而WiFi 6则覆盖2.4/5GHz，完整涵盖低速与高速设备。WiFi4与WiFi6的区别主要在频段和调制方式上有不同，基本架构完全相同。今天我们以WiFi4为基点，来分享一下WiFi的基本介绍一些关键技术。

一、基本介绍

2.4GHz属于ISM频段

此频段有ZigBee，Bluetooth，WiFi等。

工作频率：2400MHz-2485MHz

协议规约：802.11b，802.11g，802.11n

物理层：DSSS/OFDM

调制方式：PSK/DBPSK/DQPSK/BPSK/QPSK/16-QAM/64-QAM

符号率:b:11MHz g:54MHz   n:150MHz

信道带宽：b：22MHz g:20MHz n：20MHz/40MHz

频率稳定度：≦25ppm

频率信道

工作模式：半双工通信

防止干扰：一般采用1，6，11信道，相距25MHz

二、射频指标

2.1 发射要求：

谐波分量：≦-41.3dBm

EVM: ≦5.6%@54Mbps

载波泄露：≦-15dBc

发射功率：24dBm@54Mbps

发射启动时间：10%- 90%，< = 2 us

杂散分量：

2.2 接收要求：

w 灵敏度：802.11 b: -91dBm (11 Mbps)

802.11 g: -75dBm (54 Mbps)

802.11 n: -72dBm (MCS7)

w 最大输入信号：802.11b≧-10dBm

802.11g≧-20dBm

802.11n≧-30dBm

w 邻道抑制：11b：≧35dBc

三、 关键技术

3.1 硬件架构—零中频

发射机—四象限直接上变频变换

采用四象限原因：

一：减小载波泄露

二：提高频带利用率，降低干扰

接收机

存在问题：

直流偏置—1.载波泄露 2.差分电压不一致

I、Q不平衡—镜像频率

导致问题—动态范围变小

解决办法：

对直流进行校准，将直流箍在偏差范围

对I、Q进行校准

3.2、物理层

WiFi物理层采用两种方式：DSSS与OFDM

1）DSSS：用扩频技术提高抗干扰能力

直接序列扩频为一种扩频技术，信号经过扩频处理后，以数学转换方式将窄带输入信号平坦化，分布至较宽的频带。通过相关性将信号还原。直接序列扩频可以提高系统的抗窄带干扰能力。如下图所示。

OFDM：利用OFDM技术提高通信容量、减小多径效应影响

正交频分复用，将带宽分割成许多副载波片段。从每个信道取得编码以后使用快速傅里叶逆变换（IFFT）由每个子信道的振幅产生一个组合波形，OFDM接收机使用快速傅里叶变换（FFT）从所得到的波形中取得每个副载波的振幅。802.11g带宽为20MHz，有64个副载波，48个用于数据传输，12个用于降低邻道干扰，其余4个用于发送导频进行信道估计。

抗多径原理：

20MHz单载波

64OFDM

峰均比：按照出现重叠的几率：8dB

3.3 协议：

2.4GHz属于ISM频段，多技术共存，干扰较多。

WiFi采用802.11协议，对信道进行侦听，使用CAMA/CA（载波监听多路访问及冲突检测）技术，

在发射前会侦听“安静”通道。

切换信道

对用户进行身份验证