Как именно работает модуляция IQ?

IQ-модуляцияпредставляет сигнал с использованием двух ортогональных компонентов, известных как компонент I и компонент Q. Модулируя эти два компонента по отдельности, становится возможным точно контролировать как амплитуду, так и фазу сигнала. Этот метод модуляции использует концепцию комплексных чисел, рассматривая сигнал как точку на комплексной плоскости, которая может эффективно представлять сложные изменения сигнала.

1.1 Синфазная (I) и квадратурная (Q) составляющие

Синфазный компонент (I-компонент):Часть сигнала, которая находится в фазе с несущей волной, представляет собой действительную часть сигнала.

Квадратурный компонент (компонент Q):Часть сигнала, ортогональная несущей, представляющая мнимую часть сигнала.

1.2 Представление комплексных чисел

Где jjj — мнимая единица. Такое представление позволяет контролировать как фазу, так и амплитуду сигнала путем регулировки значений I и Q, что позволяет использовать более сложные схемы модуляции.

1.3 Векторное представление

Модуляцию IQ также можно изобразить с помощью векторного представления, где сигнал соответствует вектору на комплексной плоскости. Длина вектора представляет амплитуду сигнала, а угол представляет фазу сигнала.

Гибкость модуляции IQ позволяет использовать различные схемы модуляции для удовлетворения различных потребностей связи. Вот некоторые распространенные типы модуляции IQ:

2.1 Амплитудная манипуляция (ASK)

ASK — это простой метод модуляции, который изменяет амплитуду сигнала для передачи данных. В модуляции IQ это изменение можно реализовать путем регулировки амплитуд компонентов I и Q. Простая форма ASK — это бинарная амплитудная манипуляция (BASK), где два состояния сигнала соответствуют двум разным амплитудам.

2.2 Фазовая манипуляция (PSK)

PSK модулирует фазу сигнала для представления информации. При IQ-модуляции этого можно достичь путем одновременной регулировки компонентов I и Q. Общие типы PSK включают двоичную фазовую манипуляцию (BPSK) и квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK). QPSK использует четыре различных фазовых состояния для передачи данных, что позволяет обеспечить более высокие скорости передачи данных в той же полосе пропускания.