Draadloze digitale communicatie: Werkingsprincipe vanIQ-modulatie
IQ-modulatie vormt de basis van diverse hogere-orde modulatiemethoden die veel worden gebruikt in de LTE- en wifi-sector, zoals BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, enz. Inzicht in het werkingsprincipe van IQ-modulatie is essentieel voor een beter begrip van het onderliggende OFDM-implementatiemechanisme in LTE en wifi. De modulatiemethoden die op elke OFDM-subdraaggolf worden gebruikt, zijn nog steeds verschillende QAM-modulatietechnieken gebaseerd op IQ-modulatie, en in wezen is de implementatie van OFDM de superpositie van IQ-modulatie op meerdere orthogonale subdraaggolven.
De begrippen I en Q in IQ-modulatie komen overeen met de afkortingen van twee Engelse woorden: respectievelijk in-fase en kwadratuur. Vanuit de letterlijke betekenis hebben de namen van I- en Q-signalen geen betekenis. Wat is in-fase? Wat is orthogonaliteit? Welk signaal wordt gebruikt als referentie om in-fase te bepalen?faseEn kwadratuur? In de praktijk wordt over het algemeen een set cosinus- en sinusgolven met dezelfde frequentie gebruikt als de I- en Q-signalen. Daarom is het cosinussignaal dat als I-signaal wordt gebruikt, feitelijk het referentiesignaal, wat uiteraard een in-fasesignaal is. Het cosinussignaal dat 90 graden uit fase is met het I-signaal, is uiteraard het kwadratuursignaal. De eenvoudigste manier om IQ-modulatiesignalen te begrijpen, is dus om het I-signaal te beschouwen als een cosinusdraaggolfsignaal en het Q-signaal als een sinusdraaggolfsignaal met een frequentieverschil van 90 graden ten opzichte van het I-signaal.
De zogenaamde IQ-modulatie bestaat uit het gebruiken van een set I-signalen, namelijk cosinussignalen, en Q-signalen, namelijk sinussignalen (met een faseverschil van 90 graden en loodrecht op elkaar) van dezelfde frequentie als draaggolven, om gelijktijdig twee basisbandsignalen te moduleren naar de twee draaggolven, en vervolgens de twee gemoduleerde signalen te superponeren en ze via een RF-circuit te verzenden. Na ontvangst van het radiofrequentiesignaal voert de ontvangende kant eenIQ-demodulatieTijdens IQ-demodulatie kunnen de twee basisbandsignalen, omdat de twee draaggolven loodrecht op elkaar staan, worden gescheiden van het gemengde signaal op basis van de I- en Q-draaggolfsignalen die in het vorige modulatieproces zijn gebruikt, en afzonderlijk worden gedemoduleerd. Voor zowel de I- als Q-signalen die door IQ worden gemoduleerd, verhoogt het verhogen van de relatieve amplitude aan één kant niet alleen de amplitude van het gemoduleerde signaal, maar zorgt het er ook voor dat de fase van het gemoduleerde signaal verschuift naar de kant met de verhoogde amplitude. IQ-modulatie is dus in wezen amplitudemodulatie die wordt uitgevoerd op het I- en Q-signaal. Het modulatieresultaat beïnvloedt echter niet alleen de amplitude van het gemoduleerde signaal, maar ook de faseverandering. Dit is het basisprincipe van IQ-modulatie en -demodulatie.
Plaatsingstijd: 05-03-2025