Trådlös digital kommunikation: Funktionsprincipen förIQ-modulering
IQ-modulering är grunden för olika högordningsmoduleringsmetoder som används flitigt inom LTE- och WiFi-områdena, såsom BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, etc. Att förstå funktionsprincipen för IQ-modulering är avgörande för en bättre förståelse av den underliggande OFDM-implementeringsmekanismen i LTE och WiFi. Eftersom moduleringsmetoderna som används på varje delbärvåg i OFDM fortfarande är olika QAM-moduleringstekniker baserade på IQ-modulering, är implementeringen av OFDM i huvudsak superpositionen av IQ-modulering på flera ortogonala delbärvågor.
Begreppen I och Q i IQ-modulering motsvarar förkortningarna av två engelska ord: In Phase respektive Quadrature. Bara bokstavligt talat har namnen på I- och Q-signalerna ingen betydelse. Vad är i fas? Vad är ortogonalitet? Vilken signal används som referens för att bestämma in-fasoch kvadratur? I praktisk implementering används vanligtvis en uppsättning cosinus- och sinusvågor med samma frekvens som I- och Q-signaler. Därför är cosinussignalen som används som I-signal i själva verket referenssignalen, som naturligtvis är en signal i fas. Cosinussignalen som är 90 grader ur fas med I-signalen är naturligtvis dess kvadratursignal. Så den enklaste förståelsen av IQ-moduleringssignaler är att betrakta I-signalen som en cosinusbärvågssignal och Q-signalen som en sinusbärvågssignal med en frekvensskillnad på 90 grader från I-signalen.
Den så kallade IQ-moduleringen går ut på att använda en uppsättning I-signaler, nämligen cosinussignaler, och Q-signaler, nämligen sinussignaler (med en fasskillnad på 90 grader och ortogonala mot varandra) med samma frekvens som bärvågor, för att samtidigt modulera två basbandssignaler till de två bärvågorna, och sedan lägga de två modulerade signalerna tillsammans och sända dem via en RF-krets. Efter att ha mottagit radiofrekvenssignalen utför mottagaränden...IQ-demoduleringUnder IQ-demodulering, eftersom de två bärvågorna är ortogonala mot varandra, kan de två basbandssignalerna separeras från den blandade signalen baserat på I- och Q-bärvågssignalerna som användes i den tidigare moduleringsprocessen och demoduleras separat. För både I- och Q-signalerna som moduleras av IQ, ökar en ökning av den relativa amplituden på ena sidan inte bara amplituden hos den modulerade signalen, utan orsakar också att fasen hos den modulerade signalen förskjuts mot sidan med ökad amplitud. Så i huvudsak är IQ-modulering amplitudmodulering som utförs på I-signalen och Q-signalen, men moduleringsresultatet påverkar inte bara amplituden hos den modulerade signalen, utan även dess fasförändring. Detta är den grundläggande arbetsprincipen för IQ-modulering och demodulering.
Publiceringstid: 5 mars 2025