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數字IQ調制問題

發布日期:2024-05-30 10:02:49         瀏覽數:   

  問題:

  需要一個射頻信號源,有數字IQ調制,客戶不清楚什么是數字IQ調制,不知道是否能用到,需要了解下?

  問題分析:

  整理數字IQ調制內容,簡要的做以解釋,讓客戶快速理解。

  內容解釋:

  數字調制稱為矢量調制,因為同時改變兩個以上的參數,如幅度和相位。

  數字IQ調制的過程就是將原始數據比特流按照一定的規則映射至IQ坐標系的過程。映射完成后將得到數字I和Q信號,再分別由DAC轉換為模擬I和Q信號,最后經IQ調制器上變頻至射頻頻段。

  什么是IQ?可以先看看下圖,橫軸為實部,縱軸為虛部。數字IQ調制完成了符號到矢量坐標系的映射,映射點一般稱為星座點,具有實部和虛部。從矢量角度講,實部與虛部是正交的關系,通常稱實部為In-phase分量,則虛部為Quadrature分量。這就是IQ的由來,該矢量坐標系也可以稱為IQ坐標系。在IQ坐標系中,任何一點都確定了一個矢量,可以寫為(I+jQ)的形式,數字調制完成后便可以得到相應的I和Q波形,因此數字調制又稱為矢量調制。

數字IQ調制問題(圖1)

IQ矢量坐標系圖

  無論是模擬調制,還是數字調制,都是采用調制信號去控制載波信號的三要素:幅度、頻率和相位,分別稱為調幅、調頻和調相。模擬調制稱為AM、FM和PM,而數字調制稱為ASK、FSK和PSK。數字調制中還有一種調制方式同時包含幅度和相位調制,稱為QAM調制(正交幅度調制)。

  所以I/Q調制基本的調制方案包括幅度、頻率和相位調制。調制信號可以使用幅度和相位(矢量)的極坐標來表示。I/Q調制由于頻譜效率較高,因而在數字通信中得到廣泛采用。IQ調制使用了兩個載波,一個是同相(I)分量,另一個是正交(Q)分量,兩者之間有90°的相移。

數字IQ調制問題(圖2)

I/Q相量圖

  I/Q調制的主要優勢是能夠非常輕松地將獨立的信號分量合成到一個復合信號中,隨后再將這個復合信號分解為獨立的信號分量。

  通俗點來講IQ調制結構實際上把對目標信號的相位和幅度調整問題,轉化為對I(t)和Q(t)的進行直接調整。通過調整一對正交電壓值,就可以改變載波相位。

  需要更深入的了解可以從幾種通用數字調制方式入手,更系統全面的了解。



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