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什么是IQ信號?

文章出處:坤馳科技網責任編輯:坤馳科技研發部作者:坤馳科技人氣:-發表時間:2015-06-24 16:39:00

  I:in-phase表示同相
  Q:quadrature表示正交,與I相位差90度。

  IQ信號的來源

  早通訊是模擬通訊,假設載波為cos(a),信號為cos(b),那么通過相成頻譜搬移,就得到了

  cos(a)*cos(b)=1/2[cos(a+b)-cos(a-b)]

  這樣在a載波下產生了兩個信號,a+b和a-b,而對于傳輸來說,其實只需要一個信號即可,也就是說兩者選擇一個即可,另外一個沒用,需要濾掉。但實際上濾波器是不理想的,很難完全濾掉另外一個,所以因為另外一個頻帶的存在,浪費了很多頻帶資源。

  進入數字時代后,在某一個時刻傳輸的只有一個信號頻率,比如0,假設為900MHz,1假設為901MHz,一直這兩個頻率在變化而已,并且不可能同時出現。這個不同于模擬通訊信號,比如電視機,信號的頻帶就是6.5MHz。還有一個嚴重的問題,就是信號頻帶資源越來越寶貴,不能再像模擬一樣這么簡單的載波與信號相乘,導致雙邊帶信號。

  大家希望得到的,就是輸入a信號和b信號,得到單一的a+b或者a-b即可。基于此目的,我們就把這個公式展開:

  cos(a-b)=cos(a)cos(b)+sin(a)sin(b)

  這個公式清楚的表明,只要把載波a和信號b相乘,之后他們各自都移相90度相乘,之后相加,就能得到a-b的信號了。這個在數字通訊,當前的半導體工藝完全可以做到:

  1:數字通訊,單一時間只有一個頻點,所以可以移相90度。

  2:相加器、相乘器技術很容易實現。

  如下圖:手機GSM射頻部分:

 



  接下來就很好辦了,大家知道I就是cos(b),Q就是sin(b)

  對這兩個信號進行組合:

  cos(b),sin(b)

  cos(b),-sina(b)

  -cos(b),sin(b)

  -cos(b),-sin(b)

  這個就是IQ信號的四相調制了。

  之后為了編碼更多的,下面的就大家自己看書了。

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