Wireless na digital na komunikasyon: Prinsipyo ng pagtatrabaho ng modulasyon ng IQ

Wireless digital na komunikasyon: Prinsipyo ng pagtatrabaho ngModulasyon ng IQ
Ang IQ modulation ay ang pundasyon ng iba't ibang high-order modulation method na malawakang ginagamit sa mga field ng LTE at WiFi, gaya ng BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, atbp. Ang pag-unawa sa gumaganang prinsipyo ng IQ modulation ay mahalaga para sa isang mas mahusay na pag-unawa sa pinagbabatayan na mekanismo ng pagpapatupad ng OFDM sa LTE at WiFi. Dahil ang mga pamamaraan ng modulasyon na ginagamit sa bawat subcarrier ng OFDM ay iba't ibang mga pamamaraan ng modulasyon ng QAM batay sa modulasyon ng IQ, at sa esensya, ang pagpapatupad ng OFDM ay ang superposisyon ng modulasyon ng IQ sa maraming mga orthogonal na subcarrier.
Ang mga konsepto ng I at Q sa modulasyon ng IQ ay tumutugma sa mga pagdadaglat ng dalawang salitang Ingles: Sa Phase at Quadrature, ayon sa pagkakabanggit. Sa simpleng pagsasalita mula sa literal na kahulugan, ang mga pangalan ng I at Q signal ay walang kahulugan. Ano ang in-phase? Ano ang orthogonality? Anong signal ang ginagamit bilang sanggunian upang matukoy ang in-yugtoat quadrature? Sa praktikal na pagpapatupad, ang isang set ng cosine at sine wave na may parehong frequency ay karaniwang ginagamit bilang I at Q signal. Samakatuwid, ang cosine signal na ginamit bilang I signal ay talagang ang reference signal, na siyempre ay isang In Phase signal. Ang signal ng cosine na 90 degrees out of phase kasama ang I signal ay natural na Quadrature signal nito. Kaya ang pinakasimpleng pag-unawa sa mga signal ng modulasyon ng IQ ay isaalang-alang ang signal ng I bilang signal ng cosine carrier, at ang signal ng Q bilang signal ng sine carrier na may pagkakaiba sa dalas na 90 degrees mula sa signal ng I.

Ang tinatawag na IQ modulation ay ang paggamit ng isang set ng I signal, katulad ng mga cosine signal, at Q signal, katulad ng mga sine signal (na may pagkakaiba sa phase na 90 degrees at orthogonal sa isa't isa) ng parehong frequency ng mga carrier, upang sabay na i-modulate ang dalawang baseband signal sa dalawang carrier, at pagkatapos ay ipapatong ang dalawang modulated signal nang magkasama at ipadala ang mga ito sa pamamagitan ng isang RF circuit. Pagkatapos matanggap ang signal ng dalas ng radyo, gumaganap ang dulo ng pagtanggapDemodulasyon ng IQ. Sa panahon ng IQ demodulation, dahil ang dalawang carrier ay orthogonal sa isa't isa, ang dalawang baseband signal ay maaaring ihiwalay mula sa mixed signal batay sa I at Q carrier signal na ginamit sa nakaraang proseso ng modulation at demodulate nang hiwalay. Para sa parehong mga signal ng I at Q na binago ng IQ, ang pagtaas ng kamag-anak na amplitude ng isang panig ay hindi lamang nagpapataas ng amplitude ng modulated signal, ngunit nagiging sanhi din ng yugto ng modulated signal na lumipat patungo sa gilid na may tumaas na amplitude. Kaya mahalagang, IQ modulasyon ay amplitude modulasyon na ginanap sa signal ng I at Q signal, ngunit ang resulta ng modulasyon ay hindi lamang nakakaapekto sa amplitude ng modulated signal, kundi pati na rin sa pagbabago ng phase nito. Ito ang pangunahing prinsipyo ng pagtatrabaho ng IQ modulation at demodulation.