为啥现在在哪都能看到IQ调制/解调器?
很久很久以前,至少对于我来说,还是很少会接触到IQ两路的,一般就是单路直接给到ADC。但是随着现在零中频架构,低中频架构的芯片越来越流行,I路和Q路,就经常会在眼前出现。分成I路和Q路,原因1的好处是有的,原因2的好处也是有的,只不过,可能应用的地方有点不同。在超外差接收机架构中,有镜像干扰一说,即镜像频率处的干扰,假设本振信号的频率为wLO,中频的频率为wIF,则当输入频率为wLO+wIF以及wLO-wIF时,都会产生同样频率的中频。如果其中一个是有用信号,记为win;那么另外一个就是有用信号的镜像干扰,记为wim。在超外差接收机中实现镜像抑制,主要是靠混频器前面的镜像抑制滤波器。而零中频和低中频架构中,天生就具有镜像抑制特性,而这一特性的来源,就是IQ架构。IQ架构,也可以称为复数混频器,也就是说,进来的信号,要么和正频率混频,要么就是和负频率混频。虽然说,因为有IQ失配的存在,IQ架构还是会同时产生正负频率,但是幅度已经大幅度的衰减。 为了和高中频有一个衔接,先从低中频架构开始,下图已考虑了IQ失配。此时,虽说架构本身具有镜像抑制特性,但是如果镜像干扰太大的话,那也无能为力。但是低中频架构还是能用在一些特定的指标下。比如说,对于GSM系统,镜像频率正好处于邻信道,而GSM邻信道干扰(@fc+200KHz)只要求是9dBc,这个镜像抑制指标还是比较容易满足的。那在零中频架构中,镜像干扰就是有用信号本身,那是不是就没有镜像干扰了呢?也不完全是,如下图所示。此时,由于IQ失配,信号的质量还是会受自身频谱的影响。在文献[1]中,对IQ调制和解调的框图和推导是这样的。
假设射频信号s(t) = A(t) * cos(2πf₀t + φ(t)),其中,A(t)是幅度信息,φ(t) 是相位信息。像QAM这些调制方式,主要是通过同时改变幅度和相位信息来传递信息的。s(t) = [A(t)cosφ(t)] * cos(2πf₀t) - [A(t)sinφ(t)] * sin(2πf₀t)并定义:I路为A(t)cosφ(t),Q路为A(t)sinφ(t),那结合上面的调制解调框图,在基带接收端就可以得到A(t)cosφ(t)和A(t)sinφ(t)。然后再进行一些运算,比如说两者平方相加开根号,得到A(t),然后相除取arccot(实际基带是这么处理吗?)。