數(shù)字IQ調(diào)制問題
問題:
需要一個射頻信號源,有數(shù)字IQ調(diào)制,客戶不清楚什么是數(shù)字IQ調(diào)制,不知道是否能用到,需要了解下?
問題分析:
整理數(shù)字IQ調(diào)制內(nèi)容,簡要的做以解釋,讓客戶快速理解。
內(nèi)容解釋:
數(shù)字調(diào)制稱為矢量調(diào)制,因為同時改變兩個以上的參數(shù),如幅度和相位。
數(shù)字IQ調(diào)制的過程就是將原始數(shù)據(jù)比特流按照一定的規(guī)則映射至IQ坐標(biāo)系的過程。映射完成后將得到數(shù)字I和Q信號,再分別由DAC轉(zhuǎn)換為模擬I和Q信號,最后經(jīng)IQ調(diào)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(shù)字IQ調(diào)制完成了符號到矢量坐標(biāo)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(guān)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(biāo)系也可以稱為IQ坐標(biāo)系。在IQ坐標(biāo)系中,任何一點都確定了一個矢量,可以寫為(I+jQ)的形式,數(shù)字調(diào)制完成后便可以得到相應(yīng)的I和Q波形,因此數(shù)字調(diào)制又稱為矢量調(diào)制。
IQ矢量坐標(biāo)系圖
無論是模擬調(diào)制,還是數(shù)字調(diào)制,都是采用調(diào)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(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。模擬調(diào)制稱為AM、FM和PM,而數(shù)字調(diào)制稱為ASK、FSK和PSK。數(shù)字調(diào)制中還有一種調(diào)制方式同時包含幅度和相位調(diào)制,稱為QAM調(diào)制(正交幅度調(diào)制)。
所以I/Q調(diào)制基本的調(diào)制方案包括幅度、頻率和相位調(diào)制。調(diào)制信號可以使用幅度和相位(矢量)的極坐標(biāo)來表示。I/Q調(diào)制由于頻譜效率較高,因而在數(shù)字通信中得到廣泛采用。IQ調(diào)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。
I/Q相量圖
I/Q調(diào)制的主要優(yōu)勢是能夠非常輕松地將獨立的信號分量合成到一個復(fù)合信號中,隨后再將這個復(fù)合信號分解為獨立的信號分量。
通俗點來講IQ調(diào)制結(jié)構(gòu)實際上把對目標(biāo)信號的相位和幅度調(diào)整問題,轉(zhuǎn)化為對I(t)和Q(t)的進(jìn)行直接調(diào)整。通過調(diào)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(shù)字調(diào)制方式入手,更系統(tǒng)全面的了解。
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