Trådløs digital kommunikation: Funktionsprincippet forIQ-modulation
IQ-modulation er grundlaget for forskellige højordensmodulationsmetoder, der er meget udbredt inden for LTE- og WiFi-områderne, såsom BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256 osv. Forståelse af IQ-modulationens funktionsprincip er afgørende for en bedre forståelse af den underliggende OFDM-implementeringsmekanisme i LTE og WiFi. Fordi de modulationsmetoder, der anvendes på hver underbærer i OFDM, stadig er forskellige QAM-modulationsteknikker baseret på IQ-modulation, og implementeringen af OFDM er i bund og grund superpositionen af IQ-modulation på flere ortogonale underbærere.
Begreberne I og Q i IQ-modulation svarer til forkortelserne af to engelske ord: henholdsvis In Phase og Quadrature. Ud fra den bogstavelige betydning har navnene på I- og Q-signaler ingen betydning. Hvad er i fase? Hvad er ortogonalitet? Hvilket signal bruges som reference til at bestemme in-faseog kvadratur? I praksis anvendes generelt et sæt cosinus- og sinusbølger med samme frekvens som I- og Q-signaler. Derfor er det cosinussignal, der anvendes som I-signal, faktisk referencesignalet, som naturligvis er et i-fase-signal. Det cosinussignal, der er 90 grader ude af fase med I-signalet, er naturligvis dets kvadratursignal. Så den enkleste forståelse af IQ-modulationssignaler er at betragte I-signalet som et cosinusbæresignal og Q-signalet som et sinusbæresignal med en frekvensforskel på 90 grader fra I-signalet.
Den såkaldte IQ-modulation går ud på at bruge et sæt I-signaler, nemlig cosinussignaler, og Q-signaler, nemlig sinussignaler (med en faseforskel på 90 grader og ortogonale i forhold til hinanden) med samme frekvens som bærebølger, til samtidigt at modulere to basebåndssignaler til de to bærebølger, og derefter overlægge de to modulerede signaler sammen og transmittere dem gennem et RF-kredsløb. Efter at have modtaget radiofrekvenssignalet udfører modtageren ...IQ-demodulationUnder IQ-demodulation, fordi de to bærebølger er ortogonale i forhold til hinanden, kan de to basebåndssignaler adskilles fra det blandede signal baseret på I- og Q-bærebølgesignalerne, der blev brugt i den foregående modulationsproces, og demoduleres separat. For både I- og Q-signalerne moduleret af IQ, øger en forøgelse af den relative amplitude på den ene side ikke kun amplituden af det modulerede signal, men får også fasen af det modulerede signal til at forskydes mod den side med øget amplitude. Så i bund og grund er IQ-modulation amplitudemodulation udført på I-signalet og Q-signalet, men modulationsresultatet påvirker ikke kun amplituden af det modulerede signal, men også dets faseændring. Dette er det grundlæggende arbejdsprincip for IQ-modulation og -demodulation.
Opslagstidspunkt: 05. marts 2025