Bežična digitalna komunikacija: Princip rada IQ modulacije

Bežična digitalna komunikacija: Princip radaModulacija IQ-a
IQ modulacija je osnova različitih metoda modulacije višeg reda koje se široko koriste u LTE i WiFi oblastima, kao što su BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256 itd. Razumijevanje principa rada IQ modulacije je ključno za bolje razumijevanje osnovnog mehanizma implementacije OFDM-a u LTE i WiFi mrežama. Budući da su metode modulacije koje se koriste na svakom podnosiocu OFDM-a i dalje različite QAM tehnike modulacije zasnovane na IQ modulaciji, u suštini, implementacija OFDM-a je superpozicija IQ modulacije na više ortogonalnih podnosilaca.
Koncepti I i Q u IQ modulaciji odgovaraju skraćenicama dvije engleske riječi: In Phase i Quadrature, respektivno. Jednostavno rečeno, nazivi I i Q signala nemaju značenje. Šta je u fazi? Šta je ortogonalnost? Koji signal se koristi kao referenca za određivanje u fazi?fazai kvadratura? U praktičnoj implementaciji, skup kosinusnih i sinusnih talasa iste frekvencije se obično koristi kao I i Q signali. Stoga je kosinusni signal koji se koristi kao I signal zapravo referentni signal, koji je, naravno, signal u fazi. Kosinusni signal koji je 90 stepeni van faze sa I signalom je prirodno njegov kvadraturni signal. Dakle, najjednostavnije razumijevanje IQ modulacijskih signala je posmatrati I signal kao kosinusni noseći signal, a Q signal kao sinusni noseći signal sa frekvencijskom razlikom od 90 stepeni u odnosu na I signal.

Takozvana IQ modulacija je korištenje skupa I signala, odnosno kosinusnih signala, i Q signala, odnosno sinusnih signala (s faznom razlikom od 90 stepeni i ortogonalnim jedan na drugi) iste frekvencije kao i nosioci, za simultanu modulaciju dva signala osnovnog opsega na dva nosioca, a zatim superponiranje dva modulirana signala zajedno i njihovo prenošenje kroz RF kolo. Nakon prijema radiofrekventnog signala, prijemni kraj izvodiDemodulacija IQ-aTokom IQ demodulacije, budući da su dva nosioca ortogonalna jedan na drugi, dva signala osnovnog opsega mogu se odvojiti od miješanog signala na osnovu I i Q nosioca korištenih u prethodnom procesu modulacije i demodulirati odvojeno. Za I i Q signale modulirane IQ-om, povećanje relativne amplitude jedne strane ne samo da povećava amplitudu moduliranog signala, već i uzrokuje pomicanje faze moduliranog signala prema strani s povećanom amplitudom. Dakle, u suštini, IQ modulacija je amplitudna modulacija izvedena na I i Q signalu, ali rezultat modulacije ne utiče samo na amplitudu moduliranog signala, već i na njegovu promjenu faze. Ovo je osnovni princip rada IQ modulacije i demodulacije.