Wi-Fi知识介绍什么是Wi-Fi（WiFi）？Wi-Fi的全称是WirelessFidelity，又叫802.11b标准，是IEE
E(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers)美国电气及电子工程师学
会定义的一个无线网络通信的工业标准。该技术使用的使2.4GHz开放的ISM（IndustrialScientificandM
edial）频段。其主要特性为：速度快，可靠性高，在开放性区域，通讯距离可达305米，在封闭性区域，通讯距离为76米到122米，
方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。什么是WLAN？无线局域网（WirelessLocalAreaNe
twork，即WLAN）的缩写，指采用802.11无线技术进行互连的一组计算机和相关设备。也称为WLAN。目前很多城市的酒店、
机场、大型购物广场等都铺设了热点AP（AccessPoint）免费提供无线上网服务。WLAN和Wi-Fi区别？Wlan是无线
网络的缩写。又叫做无线局域网。同理无线城域网叫做Wwan.Wi-Fi是无线网络中的一个标准，比如我们讨论的IEEE802.1
1a、b、g之类的都属于Wi-Fi这个标准。健康安全IEEE802.11规定的发射功率不可超过100毫瓦，实际发射功率约60
~70毫瓦，这是一个什么样的概念呢？手机的发射功率约200毫瓦至1瓦间，手持式对讲机高达5瓦，而且无线网络使用方式并非像手机直接接
触人体，应该是绝对安全的。dBm与mWdBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lg(PmW/1mw)。[例1]
如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。[例2]对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：10lg（4
0W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10000=46dBm。dBi是考征增益的值（功率增益），是一个相
对值。表示天线的增益单位。dB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式：10lg
（甲功率/乙功率）[例6]甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比
乙的功率大3dB。dBc，它也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般来说，dBc是相对于载波（Ca
rrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值。在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。主流的Wi
-Fi种类工作频段国内WLAN设备采用的工作信道数常有11信道（北美FCC）和13信道（欧洲ETSI）两种。日本使用14个信
道，法国4个信道，西班牙2个信道等非主流标准。Wi-Fi标准发展过程最早的802.11无线局域网标准是802.11b标准。8
02.11b工作在2.4GHz的频段，采用DSSS技术和CCK编码方式，使数据传输速率达到11Mbps。几乎和802.11b同时
制定的是802.11a标准，802.11a工作在5GHz开放ISM频段，采用OFDM技术，数据传输速率高达54Mbps。802
.11b由于工作在低频段，成本低而获得了广泛的应用，但其数据传输速率低，为此在802.11b和11a的基础上又诞生了802.11g
标准。802.11g工作在2.4GHz，采用OFDM技术，数据传输速率达到了54Mbps，并向后兼容802.11b标准。然后，在
2004年1月，IEEE成立了一个新的工作组制定速度更高的标准，这就是802.11n，802.11n可以工作在2.4GHz或5G
Hz，采用OFDM技术，同时又引入MIMO技术，使得数据传输速率达到了270Mbps甚至高达540Mbps。Wi-Fi发展趋势
根据Wi-Fi联盟的统计，2006年Wi-Fi行业售出了2亿多个芯片集，手持设备和消费类电子产品成为增长的新动力。2007年
用户对WiFi手机的需求将继续提升，预计从2007年至2010年，Wi-Fi手机的出货量将增长13倍。2006年商业性Wi-Fi
热点数量超过十四万网状WiFi将热点变为热区In-Stat认为2006年Wi-FiMesh热点部件的出货量超过5万，到20
10年出货量将会达到10万件。用户Wi-Fi接入网AdHoc模式：是一种不依赖于固定通信基础设施的新型无线网络，它由一组带有
无线收发装置的移动节点组成。其中的每个节点既是终端又是路由器，能够转发来自网络中其它节点的数据包。Wi-Fi设备形态Wi-Fi
消费性电子Wi-Fi消费性电子-2Wi-Fi消费性电子-3Wi-Fi消费性电子-4SDIO无线网卡试用调制技术简介信道
Channel随着无线产品价格的不断降低，WLAN的普及正呈日新月异之势，越来越多的办公室、家庭开始使用无线局域网。随之而来的，
一些用户已开始出现WLAN的信道拥塞问题，造成网速下降、掉线、网络工作不正常等等。很多人就反映“我的无线信号不好”，或“我的无线
网卡太烂了吧，这么近信号都这么差”等。这是怎么回事呢？这里涉及到“信道”这个词。无线信道也就是常说的无线的“频段（Channe
l）”，其是以无线信号作为传输媒体的数据信号传送通道。信道Channel常用的IEEE802.11b/g工作在2.4～2.4
835GHz频段，这些频段被分为11（北美）或13（欧洲）个信道，其中三个为互不重叠的频带/信道。信道当在无线AP无线信号覆盖
范围内有两个以上的AP时，需要为每个AP设定不同的频段，以免共用信道发生冲突。而很多用户使用的无线设备的默认设置都是Channel
为1，当两个以上的这样的无线AP设备相“遇”时冲突就在所难免。前面我们提到Wi-Fi工作在微波频段，家电中微波炉很多家庭都有
，细心的用户会发现当微波炉打开时，笔记本或PDA的无线网卡信号会受到很大的影响；原因也和上述一样，故要尽量让无线网卡和AP远离微波
炉。DSSSDSSS=DirectSequenceSpreadSpectrum直接序列扩频展频技术主要分为FHSS
及DSSS两种方式。而此两种技术是在第二次世界大战中军队所使用的技术，其目的是希望在恶劣的战争环境中，依然能保持通信信号的
稳定性及保密性。DSSS对传输的每个比特bit会产生一个多余的位元组合格式。这种位元组合格式被称为碎片chips（或碎片编码
）。一个bit使用几个chips称为spreadingchips。碎片越长，原始数据被恢复的可能性越大。即使传输过程中，碎片中有
一个或多个位被损坏，无线电通信中内含的统计技术也可以不需重新传输就修复原始数据。对於一个无意识的接收器，DSSS可以表现为低电压的
宽带噪音，并可以被多数窄带接收器拒绝。即将原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率，以在无线通信领域获得令人满意的抗噪
声干扰性能。OFDMOFDM=OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing即正交频分复
用。是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的，而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多
正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。这样，尽管总的信道是非平坦的，具有频率选择性，但是每个子信
道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽，因此就可以大大消除信号波形间的干扰。由于在OFDM系统
中各个子信道的载波相互正交，于是它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又提高了频谱利用率。QAM正交幅
度调制（QAM，QuadratureAmplitudeModulation）是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制方式。这两
个载波通常是相位差为90度（π/2）的正弦波，因此被称作正交载波。这种调制方式因此而得名。QAM发射信号集可以用星座图方便地表
示。星座图上每一个星座点对应发射信号集中的一个信号。设正交幅度调制的发射信号集大小为N，称之为N-QAM。星座点经常采用水平和垂直
方向等间距的正方网格配置，当然也有其他的配置方式。数字通信中数据常采用二进制表示，这种情况下星座点的个数一般是2的幂。常见的QAM
形式有16-QAM、64-QAM、256-QAM等。星座点数越多，每个符号能传输的信息量就越大。但是，如果在星座图的平均能量保持不
变的情况下增加星座点，会使星座点之间的距离变小，进而导致误码率上升。因此高阶星座图的可靠性比低阶要差相关调制技术BPSK=B
inaryPhaseShiftKeying二进制相移键控把模拟信号转换成数据值的转换方式之一。是利用偏离相位的复数波浪组合
来表现信息键控移相方式的一种。BPSK使用了基准的正弦波和相位反转的波浪，使一方为0，另一方为1，从而可以同时传送接受2值(1比
特)的信息。由于最单纯的键控移相方式虽抗噪音较强但传送效率差，所以常常使用利用4个相位的QPSK和利用8个相位的8PSK。QP
SK=QuadraturePhaseShiftKeying四进制相移键控它分为绝对相移和相对相移两种。由于绝对移相方式
存在相位模糊问题，所以在实际中主要采用相对移相方式QDPSK。它具有一系列独特的优点，目前已经广泛应用于无线通信中，成为现代通信中
一种十分重要的调制解调方式。CCK=ComplementaryCodeKeying，补码键控，具有多信道工作特性，是一种I
EEE802.11b普遍采用的调制技术；测试相关Wi-Fi测试参数Wi-Fi测试仪器Wi-Fi测试参数测试的指标有：
1.MaximizeTXpower最大传输功率2.MeetEVMrequirement满足EVM要求3.M
eetSpectralMaskrequirement满足频谱的Mask要求4.Passtheothertest
items其他测试项目Wi-Fi测试项目产品具体测试项目（参考802.11协议标准）：802.11MajorTest
Items：EVMFrequency/Phase/SymbolerrorLeakageF
latnessSpectralMaskPowerON/OFFrampRXSensitivityW
i-Fi测试仪器对于研发，常用到的仪器有：1.IQView2.频谱仪SpectrumAnalyzers
3.功率计/传感器PowerMeter/Sensor4.信号发生仪SignalGenerator5.
网络分析仪NetworkAnalyzersWi-Fi测试仪器其他仪器或附件：带SDIO接口的笔记本—台式机不带SD
IO接口，另外如产品有WindowsXP驱动，笔记本还可以和台式机配合测试吞吐量。隔离箱shieldingbox、C
able连接线、SMA-IPEX（老鼠尾巴）、衰减器、DC隔离器、功分器、Wlan天线等。Wi-Fi测试仪器对于生产，用到的仪
器有：IQFlex/IQFact（自动化测试软件）自动化测试软件针对一个方案对应一套软件，测试的项目除了校正，还包含
上述所有测试项目。当然，此软件也可以由测试工程师编写及维护。故很多公司的通常做法是在开始时购买一套IQFact，之后由测试工程师
编写，这样可以节约很多的成本（一套软件一千到大几千美金不等）。常用测试环境架设常用测试环境架设软硬件IEEE802Vs
OSI参考模型IEEE802参考模型MAC层提供主机与物理层之间的接口,并管理外部存储器,它与无线网卡硬件的NIC单元相对应。
物理层具体实现无线电信号的接收与发射,它与无线网卡硬件中的扩频通信机相对应。MAC-PHY子层主要实现数据的打包与拆包,把必要
的控制信息放在数据包的前面。无线网卡的工作原理如下:当物理层接收到信号并确认无错后，提交给MAC-PHY子层，经过
拆包后把数据上交MAC层，然后判断是否是发给本网卡的数据，若是,则上交，否则丢弃。如果物理层接收到的发给本网卡的信号有
错，则需要通知发送端重发此包信息。当网卡有数据需要发送时，首先要判断信道是否空闲。若空，随机退避一段时间后发送，否则暂
不发送。一个实例方块图SychipWi-Fi模块电路阻抗匹配原理在高频系统中，经常涉及到“阻抗匹配”这个词。那它是什么回
事呢？中学物理例子：图中R为负载电阻，r为电源E的内阻，E为电压源。由于r的存在，当R很大时，电路接近开路状态；而
当R很少时接近短路状态。显然负载在开路及短路状态都不能获得最大功率。电路阻抗匹配原理根据式:从上式可看出，当R=r时
式中的式中分母中的(R-r)的值最小为0，此时负载所获取的功率最大。所以，当负载电阻等于电源内阻
时，负载将获得最大功率。这就是电子电路阻抗匹配的基本原理。电路阻抗匹配电路阻抗匹配涉及到元器件及PCB的布线。无线产品中，
通常差分线阻抗为100ohm，微带线阻抗50ohm；故在Layout时工程师必须使用专门工具进行计算。如Polar，TXLin
e等。硬件工程师在器件选择时候也必须选择对应阻抗的元件。EVM介绍EVM：误差向量幅度（ErrorVectorMagn
itude）误差向量幅度（EVM）是数据发射器的综合性能指标，故在此在重点介绍。恰当的运用EVM和相关的测量方法能够显示当
前信号中的细微下降,甚至能够鉴定出它们的来源。EVM概念EVM具有频谱分析仪、向量信号分析仪(VSA)及功率表(带信号分析软
件，如LitePoint的IQview802.11a/b/gWLAN测量方法及其相关的IQsignal软件包)能力的测试仪是
分析大多数WLAN发射机问题的必备工具。利用这些工具，可以在调制域、时域及频域进行测量，在设计过程与生产期间评估发射机性能并
查找其故障。此外，由于允许测量一个简单方便的品质因数——误差向量幅度(EVM)，将表征发射RF信号的许多参数简化为单一参数，因此这
些工具简化了802.11a/b/g所需的复杂波形分析。在生产线测试中，EVM可作为合格与否的标尺以简化发射机的质量保证并提高测试
吞吐量，而在设计过程中，EVM则是一个很有价值的总体信号质量指标。TroubleShooting此文档列出了很多参数不佳的
原因所在；是一份不可多得的“药方”。当然，前提要做好RF部分的设计选择、电路板布局及其实现方式、元件的变化及更替等工作。Wi
-FiEmbeddedSolutions补充芯片成本问题不能确定—与合作关系还有出货量有关某些方案最大功耗问题不能确定。
目前从其他途径得知，故无法确认天线端输出功率，还有是否包括LDO的效率算进去；如下：Marvell—TX957mW
，RX479mW；Atheros—TX588mW，RX123mW；CSR—TX717mW，RX
307mW软件根据目前业界的主流供应商反馈信息，软件一般是部分Ready，比如说AtherosAR6002对于WinCE
，SDIO的驱动是Ready的，针对不同的CPU，改动的地方并不多；用户管理软件基本的也有，可以按照客户要求，协同进行修改等。这
些取决于供应商的资源和双方合作的关系。比如对于Apple这样的大客户，Iphone使用的88W8686，Marvell一定会竭尽全
力去编写MACOS的driver。TheEnd.Questions？DUTDriverIQSignalDUTA
ttenuatorLANUSB/PCI/SDIORFPCRX或TX接口，只能接一个DUTDriverDUTAtt
enuatorUSB/PCI/SDIORFPCSplitterDCBlock物理层数据链路层网络层传输层会话
层表示层应用层OSI参考模型物理层（PHY）媒介控制层（MAC）802.11逻辑链路控制（LLC）802.2高层
IEEE802协议栈LSAP:LLCserviceAccesspoint硬件概况软件概况BGA&CSP8
02.11a/gAR6002X/XZ802.11a/b/g/n+BT+FMWL1273802.11a/b/gWL1253
802.11b/g/n+BT+FMWL1271802.11b/g+BT88w8688802.11a/b/g/n+BT+
FMBCM4325WindowsWinCE?802.11b/gUnifi-1BGA&CSPLinux,Win
dowsWinCE?,WindowsMobile802.11gAR6002G/GZLinux,WindowsWinC
E?,Symbian?andrealtimeoperatingsystems,aswellaslabtest
ingandmanufacturingsoftware.802.11b/gWL1251Linux,WindowsW
inCE?,MACOS802.11b/g&802.11a/b/g88w8686RemarkSupportOSSt
andardSolution540Mbps2.4&5GHz草案，未生效802.11n6,9,
12,18,24,36,48,54Mbps2.4GHz2003年802.11g1,2,5.5,11Mb
ps2.4GHz1999年802.11b6,9,12,18,24,36,48,54Mbps5GHz1999年802.11a速率工作频率生效日期协议宇宙射线音频AM无线电VHFFMUHF微波红外线可见光紫外线X射线伽玛射线其中WLAN运行在2.4到2.4835G的微波频段上PS：11n标准由于存在两大阵营分歧：一派认为11n的通道应该扩展为40MHz以增加传输速率；另一派则认为应该保持20MHz以和11a/b/g标准兼容；故至今还只是草案Draft2.0。不过市场已经出现了大量的Draftn产品。Infrastructure模式：一种整合有线与无线局域网架构的应用模式，与ad-hoc不同的是配备无线网卡的电脑必须通过AP来进行无线通讯，设置后，无线网络设备就必须有AP（AccessPointer）来沟通。APPCIWirelessCardSDIOUSBDongleMini-PCIModulePCI-Express微软ZuneMP3播放器尼康CollpixP3尼康CollpixS6苹果Iphone手机多普达Shift微软UMPCOrigami富士通UMPCU2010 |
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