Comunicació digital sense fil: principi de funcionament de la modulació IQ

Comunicació digital sense fil: principi de funcionament deModulació del coeficient intel·lectual
La modulació IQ és la base de diversos mètodes de modulació d'ordre alt àmpliament utilitzats en els camps LTE i WiFi, com ara BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, etc. Comprendre el principi de funcionament de la modulació IQ és essencial per a una millor comprensió del mecanisme d'implementació OFDM subjacent en LTE i WiFi. Com que els mètodes de modulació utilitzats a cada subportadora d'OFDM continuen sent diverses tècniques de modulació QAM basades en la modulació IQ, i essencialment, la implementació d'OFDM és la superposició de la modulació IQ sobre múltiples subportadores ortogonals.
Els conceptes d'I i Q en la modulació IQ corresponen a les abreviatures de dues paraules en anglès: In Phase i Quadrature, respectivament. Simplement parlant des del significat literal, els noms dels senyals I i Q no tenen cap significat. Què és en fase? Què és l'ortogonalitat? Quin senyal s'utilitza com a referència per determinar la in-fasei quadratura? En la implementació pràctica, generalment s'utilitza un conjunt d'ones de cosinus i sinus de la mateixa freqüència com a senyals I i Q. Per tant, el senyal de cosinus utilitzat com a senyal I és en realitat el senyal de referència, que és, per descomptat, un senyal en fase. El senyal de cosinus que està 90 graus desfasat amb el senyal I és, naturalment, el seu senyal de quadratura. Per tant, la comprensió més senzilla dels senyals de modulació IQ és considerar el senyal I com un senyal portador de cosinus i el senyal Q com un senyal portador de sinus amb una diferència de freqüència de 90 graus respecte al senyal I.

L'anomenada modulació IQ consisteix a utilitzar un conjunt de senyals I, és a dir, senyals cosinus, i senyals Q, és a dir, senyals sinus (amb una diferència de fase de 90 graus i ortogonals entre si) de la mateixa freqüència que les portadores, per modular simultàniament dos senyals de banda base a les dues portadores, i després superposar els dos senyals modulats i transmetre'ls a través d'un circuit RF. Després de rebre el senyal de radiofreqüència, l'extrem receptor realitza...demodulació del coeficient intel·lectualDurant la desmodulació IQ, com que les dues portadores són ortogonals entre si, els dos senyals de banda base es poden separar del senyal mixt basant-se en els senyals de portadora I i Q utilitzats en el procés de modulació anterior i desmodular-los per separat. Tant per als senyals I com Q modulats per IQ, augmentar l'amplitud relativa d'un costat no només augmenta l'amplitud del senyal modulat, sinó que també fa que la fase del senyal modulat es desplaci cap al costat amb amplitud augmentada. Per tant, essencialment, la modulació IQ és la modulació d'amplitud realitzada sobre el senyal I i el senyal Q, però el resultat de la modulació no només afecta l'amplitud del senyal modulat, sinó també el seu canvi de fase. Aquest és el principi bàsic de funcionament de la modulació i desmodulació IQ.