无人机能够自由飞行，在于遥控器能将指令传递上去，无人机能够将自己的状态信息和图像实时传递回来，形成闭环控制。
图1 无人机信号传播（红色为实际波形）
一、分类
无人机下发状态信息的信号一般叫数传，传递图像或视频的信号叫图传。遥控器发出的是控制信号。
图2 DIY无人机的数传
1.频段、窄带和宽带之分
无人机数传和遥控器指令的数据量非常小，一般都是窄带信号，带宽最低可到kHz，最大一般不会超过1MHz。遥控器频段一般为2.4G和5.8G，数传一般为433M/915M/2.4G等。
图传信号由于传输的是画面，从早期的720P到现在的4k甚至8k视频，每一帧的像素数据非常多，经过编码压缩之后，数据流量依然巨大，因此是带宽较大的信号。最开始的模拟图传，带宽约2MHz，到现在的10M、20M甚至是40MHz的数字图传。图传频段一般为2.4G，5.2G和5.8G。
图3 频谱仪看到的无人机信号频谱（来源于安诺尼官网）
2.不同调制类型
窄带信号（数传和遥控）的一般是调频信号，GFSK为主，也有Lora的Chirp调制。这种调制方式成本低，配合跳频，抗干扰性也比较强。
窄带信号也有相位调制的QPSK或者OFDM调制（如大疆Mavic的遥控器）。大疆的数传和图传是一体的，无人机发回的信号包含状态信息和画面。
图4 不同调制示意图
宽带图传信号，除了古老的模拟fm调制，现在绝大部分都是OFDM调制，如Wifi图传，4G图传和大疆的OcuSync图传。手机基站通信从4G开始使用OFDM技术，因为它频谱利用率高，另外能较易克服大带宽的多径和衰落影响。
图5 ofdm调制示意图
3.技术源头
无人机使用的无线通信技术，都来源于工业和生活领域长期使用的成熟通信技术，并没有什么突破和颠覆式创新。绝大部分无人机公司，都没有去自研数传或者图传通信硬件或物理层算法，最多做了一些协议上的改进。
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大疆LightBridge和OcuSync2.0/3.0/4.0
2.400 GHz 至 2.4835 GHz
5.725 GHz 至 5.850 GHz
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道通SkyLink
900M: 902-928MHz*
2.4G: 2.4-2.476GHz**,2.4-2.4835GHz
5.2G: 5.15-5.25GHz***
5.8G: 5.725-5.829GHz**,5.725-5.850GHz
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飞米RokLink
5.725G-5.850G
数传和遥控器使用的都是传统物联网领域的通信技术，比如调频+跳频，少部分会用到扩频。
图传有2个核心指标，一个是延迟量，一个是距离。它不需要可靠传输，丢一些帧无所谓，雪花一下也所谓，关键在于不要断连。图传主要使用的是wifi和类似4G LTE的技术。大疆使用wifi图传的机型，如Phantom 3s，Phantom3 Se，Phantom3 4k，Spark，Mavic Air，Mini SE。
wifi图传主要是改进了4点。第一使用5.2G附近的信道，干扰少。第二去掉反馈机制，比如将传统的tcp改为udp协议无需反馈，或者直接去掉物理层ACK（反馈确认重发机制，距离较远会无限重发延时巨大）。第三，改为使用广播帧来传画面，去掉连接和认证，就没有热点连不上啥也看不到的问题了。第四增强型wifi，降低传输速率，根据香农定律则需要的信噪比更低拉距更远。
图6 Mini SE机型图传参数（来源于大疆官网）
图7 Mavic Air图传为高通wifi芯片（来源于搜狐博客）
OFDM图传，道通是使用的中兴ZTE成熟的5G通信芯片。大疆早期使用的lightBridge图传使用的是成熟的通信芯片，后来宣称自研的ocusync技术，也是类似LTE的技术，在物理层上做了一些改进。
图8 道通EVO 2Pro拆解，使用中兴ZX297520芯片（来源于bilibili唐老师）
| 特性 | ZX297520 |
|---|---|
| 模式 | TD -LTE/FDD LTE/TD-SCDMA/GSM/EDGE |
| 工艺 | 28nm |
| 标准 | TD-LTE/FDD LTE 3GPP Release9 |
| 峰值速率 | LTE CAT4: DL/UL:150/50Mbps; WCDMA: DL/UL:21/5.76Mbps; TD-SCDMA HSPA+: DL/UL:4.2M/2.2Mbps; EDGE : Class B, multi-slot class 12; GPRS : Class 12 Data Services; |
表1 中兴ZX297520 V5芯片参数
二、频谱
为了直观看到各种无人机的信号，绘制一些频谱和STFT（短时傅里叶变换时频图）。
1.遥控器信号
2.数传信号
3.大疆lightBridge图传
4.大疆ocuSync图传
5.道通图传
6.fpv模拟图传
7.wifi图传
