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矢量信號(hào)源IQ調(diào)制

發(fā)布日期:2024-05-23 10:37:43         瀏覽數(shù):   

  要進(jìn)行無(wú)線傳輸,首先要對(duì)型號(hào)進(jìn)行調(diào)制。針對(duì)調(diào)制信號(hào)的類型,一般有兩種方式,模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。

  模擬調(diào)制就是我們常說(shuō)的AM,FM,PM,還有脈沖調(diào)制等。我們常聽的收音機(jī),廣播等都是通過(guò)模擬調(diào)制傳輸信號(hào)的。

  數(shù)字調(diào)制就是調(diào)制信號(hào)為數(shù)字信號(hào),調(diào)制方式包括ASK,FSK,PSK等。

  說(shuō)到調(diào)制,第一反應(yīng)可能就是IQ調(diào)制,IQ調(diào)制就是一種數(shù)字調(diào)制。我們知道信號(hào)在空氣中傳播會(huì)被大地吸收衰減,頻率越低的信號(hào),越容易被吸收,而我們需要傳輸?shù)挠杏眯盘?hào)又往往是低頻信號(hào),比如音頻信號(hào),視頻信號(hào)。我們用手機(jī)通話的時(shí)候,說(shuō)出的話通過(guò)手機(jī)上的天線接收之后,需要傳輸?shù)搅硪慌_(tái)手機(jī)上,單純的音頻信號(hào)是傳不遠(yuǎn)的,所以必須要進(jìn)行調(diào)制。

矢量信號(hào)源IQ調(diào)制(圖1)

  調(diào)制就是把低頻的有用信號(hào)加載到一個(gè)高頻載波上,這就有了我們常說(shuō)的4G,5G NR等,就是載波頻率設(shè)置到4GHz,5GHz,就像人出遠(yuǎn)門,靠走路是走不遠(yuǎn)的,坐火車可以走的很快很遠(yuǎn),坐高鐵可以走的更快更遠(yuǎn),把聲音信號(hào)加載到4GHz,5GHz的載波上,和人坐在車上是一樣的,頻率越高傳輸?shù)乃俾试娇?,距離越遠(yuǎn)。

矢量信號(hào)源IQ調(diào)制(圖2)

  手機(jī)要把我們的聲音通過(guò)無(wú)線方式傳到千里之外,手機(jī)的天線接收到信號(hào)之后,進(jìn)行調(diào)制編碼,然后以電磁波的形式傳輸?shù)阶罱幕続,基站A再把信號(hào)傳給接收方所在的基站B,基站B再把信號(hào)傳輸給接收方的手機(jī),接收方的手機(jī)再按之前的調(diào)制方式反向解調(diào)信號(hào),再將其通過(guò)喇叭播放出來(lái)。所以即便兩個(gè)人面對(duì)面通話,聲音要通過(guò)手機(jī)傳輸,都要經(jīng)過(guò)這么多手續(xù),進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸之后才能被接收到。所以,調(diào)制必不可少。

矢量信號(hào)源IQ調(diào)制(圖3)

  IQ調(diào)制簡(jiǎn)單可以理解為雙層調(diào)制,比如QPSK,即4PSK調(diào)制,就相當(dāng)于兩路BPSK調(diào)制的合成,相互正交的兩路信號(hào)分別進(jìn)行一次BPSK調(diào)制,I為一路BPSK,Q為一路BPSK,I路和Q路均為普通調(diào)制。

矢量信號(hào)源IQ調(diào)制(圖4)

  調(diào)制完成后,I路和Q路繼續(xù)分別和正交的載波信號(hào)進(jìn)行BPSK調(diào)制,調(diào)制后的信號(hào)相加,就得到最終的信號(hào)??偟膩?lái)說(shuō),QPSK就是經(jīng)過(guò)兩次BPSK,從帶寬上來(lái)看,QPSK對(duì)應(yīng)的射頻調(diào)制信號(hào)帶寬與I或者Q路的BPSK信號(hào)帶寬相同,但是從速率上來(lái)講,QPSK調(diào)制是BPSK的兩倍,所以IQ調(diào)制比普通的數(shù)字調(diào)制具有更高的頻率利用率,這也是現(xiàn)在大家進(jìn)行無(wú)線通訊都用IQ調(diào)制的原因。

矢量信號(hào)源IQ調(diào)制(圖5)


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