Wireless digital na komunikasyon: Prinsipyo ng paggana ng IQ modulation

Wireless digital na komunikasyon: Prinsipyo ng paggana ngModyul ng IQ
Ang IQ modulation ang pundasyon ng iba't ibang high-order modulation methods na malawakang ginagamit sa mga larangan ng LTE at WiFi, tulad ng BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, atbp. Ang pag-unawa sa prinsipyo ng paggana ng IQ modulation ay mahalaga para sa mas mahusay na pag-unawa sa pinagbabatayan na mekanismo ng pagpapatupad ng OFDM sa LTE at WiFi. Dahil ang mga pamamaraan ng modulation na ginagamit sa bawat subcarrier ng OFDM ay iba't ibang QAM modulation techniques pa rin batay sa IQ modulation, at sa esensya, ang pagpapatupad ng OFDM ay ang superposition ng IQ modulation sa maraming orthogonal subcarrier.
Ang mga konsepto ng I at Q sa IQ modulation ay tumutugma sa mga pagpapaikli ng dalawang salitang Ingles: In Phase at Quadrature, ayon sa pagkakabanggit. Sa madaling salita, 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 kuwadratura? Sa praktikal na implementasyon, isang hanay ng mga cosine at sine wave na may parehong frequency ang karaniwang ginagamit bilang mga signal na I at Q. Samakatuwid, ang cosine signal na ginagamit bilang I signal ay ang reference signal, na siyempre ay isang In Phase signal. Ang cosine signal na 90 degrees out of phase sa I signal ay natural na Quadrature signal nito. Kaya ang pinakasimpleng pag-unawa sa mga signal ng IQ modulation ay ang isaalang-alang ang I signal bilang isang cosine carrier signal, at ang Q signal bilang isang sine carrier signal na may frequency difference na 90 degrees mula sa I signal.

Ang tinatawag na IQ modulation ay ang paggamit ng isang set ng mga I signal, katulad ng mga cosine signal, at mga Q signal, katulad ng mga sine signal (na may phase difference na 90 degrees at orthogonal sa isa't isa) na may parehong frequency gaya ng mga carrier, upang sabay na i-modulate ang dalawang baseband signal sa dalawang carrier, at pagkatapos ay i-superimpose ang dalawang modulated signal nang magkasama at ipadala ang mga ito sa pamamagitan ng isang RF circuit. Pagkatapos matanggap ang radio frequency signal, ang receiving end ay gumaganap...Demodulasyon ng IQSa 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 signals na ginamit sa nakaraang proseso ng modulation at i-demodulate nang hiwalay. Para sa parehong I at Q signals na modulated ng IQ, ang pagtaas ng relatibong amplitude ng isang panig ay hindi lamang nagpapataas ng amplitude ng modulated signal, kundi nagiging sanhi rin ng paglipat ng phase ng modulated signal patungo sa gilid na may mas mataas na amplitude. Kaya sa esensya, ang IQ modulation ay amplitude modulation na isinasagawa sa I signal at Q signal, ngunit ang resulta ng modulation ay hindi lamang nakakaapekto sa amplitude ng modulated signal, kundi pati na rin sa pagbabago ng phase nito. Ito ang pangunahing prinsipyo ng paggana ng IQ modulation at demodulation.