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IQ调制的基础知识以及星座图

前言
一、基本概念
- 1.正弦波的组成(Components of a sine wave)
- 2.简单幅度调制(Simple Amplitude modulation)
- 3.正交信号(Quadrature Signals)
- 4.正交信号相加(Properties of Summing Quadrature Signals)
- 5.星座图(Phasor Diagram)
- 6.IQ信号的调制与解调(Modulation/Demodulation and IQ signals)

前言

本篇个人总结来自油管，链接: Basics of IQ Signals and IQ modulation & demodulation - A tutorial,个人认为讲得浅显易懂，因此记录一下。

一、基本概念

1.正弦波的组成(Components of a sine wave)

V(t)=A∗sin(2πft+Φ)V(t) = A*sin(2 \pi ft + \Phi) V(t)=A∗sin(2πft+Φ)

符号	含义
A	峰值
f	频率
t	时间
Φ	相角

常见的调制方法都与以上几个属性有关，或者是他们的复合。

2.简单幅度调制(Simple Amplitude modulation)

V(t)=A(t)∗sin(2πft+Φ)V(t) = A(t)*sin(2 \pi ft + \Phi) V(t)=A(t)∗sin(2πft+Φ)

3.正交信号(Quadrature Signals)

定义：当两个信号相角相差90°（四分之一周期），称他们两为正交信号。例如sin和cos。
如上图：I=I∗cos(2πft)Q=Q∗sin(2πft)I = I*cos(2 \pi ft) \\ Q = Q*sin(2 \pi ft) I=I∗cos(2πft)Q=Q∗sin(2πft)
由于在图上I与Q的值相同，看起来不够直观，当两信号保持正交，并改变I与Q的值时：

4.正交信号相加(Properties of Summing Quadrature Signals)

当I与Q的值相等时，两信号的和如上图蓝色的曲线。当改变I或Q值时，两信号的和信号会发生相位的偏移以及幅度的变换。现在考虑两种极端情况：当I路为0时，加和信号向右相移45°，赋值由√2下降为为1；当Q路为0时，加和信号向左相移45°，赋值由√2下降为为1。因此只需要对I路和Q路进行幅值调整就可以得到，幅度调制，相位调制或者复合调制的结果。
举例：

示波器中蓝色与粉色波形为正交信号，红色波形为二者的和。

Q路为0，红色信号向左相移四分之一周期，幅值变化。

提高I路幅值，红色信号向左相移，幅值变化。

5.星座图(Phasor Diagram)

上图星座图对应的时刻就是I路与Q路相等时

6.IQ信号的调制与解调(Modulation/Demodulation and IQ signals)

I	Q	Output
+1	+1	45°
-1	+1	135°
-1	-1	225°
+1	-1	315°

在实际中IQ值不一定是+1或-1，它可以是任意模拟值，因此IQ调制能够很轻松的实现AM，PM，BPSK等等调制。

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前言

一、基本概念

1.正弦波的组成(Components of a sine wave)

2.简单幅度调制(Simple Amplitude modulation)

3.正交信号(Quadrature Signals)

4.正交信号相加(Properties of Summing Quadrature Signals)

5.星座图(Phasor Diagram)

6.IQ信号的调制与解调(Modulation/Demodulation and IQ signals)

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