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矢量信號源IQ調制

發布日期:2024-05-23 10:37:43         瀏覽數:   

  要進行無線傳輸,首先要對型號進行調制。針對調制信號的類型,一般有兩種方式,模擬調制和數字調制。

  模擬調制就是我們常說的AM,FM,PM,還有脈沖調制等。我們常聽的收音機,廣播等都是通過模擬調制傳輸信號的。

  數字調制就是調制信號為數字信號,調制方式包括ASK,FSK,PSK等。

  說到調制,第一反應可能就是IQ調制,IQ調制就是一種數字調制。我們知道信號在空氣中傳播會被大地吸收衰減,頻率越低的信號,越容易被吸收,而我們需要傳輸的有用信號又往往是低頻信號,比如音頻信號,視頻信號。我們用手機通話的時候,說出的話通過手機上的天線接收之后,需要傳輸到另一臺手機上,單純的音頻信號是傳不遠的,所以必須要進行調制。

矢量信號源IQ調制(圖1)

  調制就是把低頻的有用信號加載到一個高頻載波上,這就有了我們常說的4G,5G NR等,就是載波頻率設置到4GHz,5GHz,就像人出遠門,靠走路是走不遠的,坐火車可以走的很快很遠,坐高鐵可以走的更快更遠,把聲音信號加載到4GHz,5GHz的載波上,和人坐在車上是一樣的,頻率越高傳輸的速率越快,距離越遠。

矢量信號源IQ調制(圖2)

  手機要把我們的聲音通過無線方式傳到千里之外,手機的天線接收到信號之后,進行調制編碼,然后以電磁波的形式傳輸到最近的基站A,基站A再把信號傳給接收方所在的基站B,基站B再把信號傳輸給接收方的手機,接收方的手機再按之前的調制方式反向解調信號,再將其通過喇叭播放出來。所以即便兩個人面對面通話,聲音要通過手機傳輸,都要經過這么多手續,進行遠距離傳輸之后才能被接收到。所以,調制必不可少。

矢量信號源IQ調制(圖3)

  IQ調制簡單可以理解為雙層調制,比如QPSK,即4PSK調制,就相當于兩路BPSK調制的合成,相互正交的兩路信號分別進行一次BPSK調制,I為一路BPSK,Q為一路BPSK,I路和Q路均為普通調制。

矢量信號源IQ調制(圖4)

  調制完成后,I路和Q路繼續分別和正交的載波信號進行BPSK調制,調制后的信號相加,就得到最終的信號。總的來說,QPSK就是經過兩次BPSK,從帶寬上來看,QPSK對應的射頻調制信號帶寬與I或者Q路的BPSK信號帶寬相同,但是從速率上來講,QPSK調制是BPSK的兩倍,所以IQ調制比普通的數字調制具有更高的頻率利用率,這也是現在大家進行無線通訊都用IQ調制的原因。

矢量信號源IQ調制(圖5)


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