一文就懂：基带、视频、中频、射频

        在无线电领域，经常接触到基带、视频、中频、射频等概念。这些专业名词比较基础，大部分电子相关专业工程师对于这些概念都比较清楚，无需再往下看。因此本文的受众主要是非本专业相关人士但是又经常接触这些名词的同学，有些同学似懂非懂，所以本文尽量以最简单的语言一次说清他们的概念以及相互关系。

基带：信息的起点

        基带（Baseband），信源发出的原始电信号，频率范围在零频附近的这段带宽。在现代通信中，基带信号基本都是以数字方式存在，一般为复信号（I和Q），其中I为同相信号，Q为正交信号。现实生活中我们经常将处理基带信号的芯片、电路，或者基站的基带处理单元（Baseband units：BBU）。也简称为基带，具体是指什么可以根据实际情况或上下文判断。

        现代无线通信模型中，基带一般包含信源编（解）码、信道编（译）码、加（解）密。信源编码的作用之一是，即通常所说的数据压缩；作用之二是将信源的模拟信号转化成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。像语音编码、数据压缩都属于信源编码；信道编码是通过增加数据冗余提高信道的可靠平行，增加数据的纠错能力，像大名顶顶的Turbo码，以及5G标准争夺战中高通的LDPC码和华为的Polar码都属于信道编码（听说当年联想投了高通LDPC关键一票导致华为败北还闹得沸沸扬扬）。加密解密比较容易理解，目的是增加数据传输的安全性。

视频：信号的直观呈现

        这里的“视频”要与常用的电影、抖音等视频区分开，在无线电中，一般是指雷达和频谱仪中的中频或射频信号的包络或基带的模值。视频信号常用于雷达和仪器当中（频谱仪），对基带I、Q信号进行求模或对中频信号和射频信号进行包络检波即可得到视频信号。之所以也称为视频信号，是因为检波器输出的信号或模值信号正比于信号包络的输出电压，该信号类似于早期电视中的图像信号（图像信号体现在显像管上绘出图像的电子束的强度），可以在屏幕上直观的呈现。

中频：信号的桥梁

1.         中频（Intermediate Frequency，简称IF），通常是指一个相对固定的频率，它位于接收信号的原始频率（射频，RF）和最终解调出的基带信号之间。在接收信号的过程中，原始的射频信号会被转换成中频信号，然后再进一步处理以提取信息。中频信号在射频和基带之间搭起了一座桥梁。像频谱仪和雷达接收机，一般有2~3级中频。那么为什么我们不直接将基带上变频到射频或将射频下变频到基带呢（其实也有这种接收机——零中频接收机，而且应用也很大），而是要增加多级中频，从而增加了系统的复杂度。因为如果直接采用零中频接收机将会有以下几个缺点：

•         1、直流偏差和低频干扰：由于没有中频的存在，无法滤除直流偏差和低频干扰的影响。
  •         2、IQ不平衡引起的幅相误差：零中频接收机输出的是模拟IQ基带信号，特别是在宽频率范围内很难保证IQ的正交性，这将引起幅相误差，从而影响基带解调。
    •         3、抗阻塞性能：零中频接收机可能对强信号阻塞更为敏感，因为基带放大器可能无法像中频放大器那样提供高选择性。

        引入一级或多级中频后，可在中频上滤除各种干扰和镜频，然后在中频转换为数字信号后用数字正交下变频得到基带信号，这样可以保证IQ的正交性。因此，提高系统复杂度，引入中频是为了提高接收机的性能。但是随着零中频接收机的发展，零中频接收机固有的一些缺点正在得到改善，在性能没有那么高要求的情况下下，零中频接收机也应用较多。

射频：无线通信的翅膀

        射频（Radio Frequency，简称RF）是指在无线电波通信中使用的频率范围，通常指的是在3kHz至300GHz的频率。这个频段内的电磁波可以用于无线通信，包括无线电广播、电视、手机通信、雷达以及其他多种无线服务。

        这里有人可能有疑问，比如某一个中频的中心频率是1GHz，那它到底是中频还是射频。其实这很简单，中频是一个相对概念，它只要是射频和基带变频过程中存在的某一级输出它就可以成为中频，其频率范围完全可能在射频频率范围内（3kHz~300GHz）。其实射频也有两个概念，一个就是刚介绍的频率范围。另一个也是相对概念（和中频、基带相对）是指直接从天线接收过来的信号。

概念梳理

      

  在一般情况下，我们将：

• 直接从天线发射或接收到的信号称为射频。
• 通过变频将射频信号转换为中频。
• 再将中频转换为基带（主流做法是在数字域实现）。
• 最后，从基带信号中求得包络，称为视频信号。