深度解析射頻系統的IQ調制解調技術

一直在看論壇連載"深入淺出通信原理"，每天看個2~4個連載。以前看的時候，不知道這些知識點會用在哪?，F在發現，理解這個，非常適合。

我在思考號友的問題的時候，感覺這些孤立的知識點，在我腦海里串起來了。但是串的對不對，可能還需要等待時間的檢驗，大家還是辯證的看哈。

(3)?將發射接收系統，看成IQ調制+IQ解調。

雖然射頻工程師在調試部件的時候，接觸到的都是單音信號，比如測個駐波，測個增益啥的；但是部件連成射頻系統后，系統其實處理的是調制信號。

假設調制方式為QPSK。

為了便于分析，講整個從發射到接收的系統，簡化為IQ調制+IQ解調兩部分，撇除掉各種不理想的特性。

（4） ADC的單I和ADC的IQ頻譜

我看了一下兩種ADC的器件框圖，一個是AD9634，一個是AD6676。

AD9634的系統框圖如下圖所示，可以看到，除了輔助電路外，通路上只有一個pipeline的ADC。

AD6676的系統框圖如下圖所示，可以看到，通路上除了ADC外，還有QDDC,抽取濾波器。QDDC，全稱是quadrature digital downconverter，即正交數字下變頻器。

在手冊上，有這樣一段話，所以，我覺得，這邊的QDDC，就是充當IQ解調器的功能(網那邊的做基帶算法的號友，可以幫忙確認一下)。

再結合上面的IQ調制+IQ解調的頻譜的變化，我大概得出的結論是，如果啥啥都是理想的話，那ADC單I路的信號，就是原始輸入的I信號；ADC的IQ信號，也就是原始輸入的IQ信號。按我的理解，就是I信號是實信號，IQ信號有點不好說。

(5)?先假設IQ調制器的輸入分別是sin和cos函數，理論分析一下頻譜

假設IQ調制器的輸入分別是I為sinw0t和Q為cosw0t，先理論分析一下單I信號以及IQ信號應該是怎么樣的。由前面可知，ADC單I路的信號，恢復出來，應該就是原始輸入的I信號，而ADC的IQ信號，也就是原始輸入的IQ信號(理想情況下)。

首先，單I路信號的幅度譜，如下圖所示，即是單音信號的幅度譜。

再者，IQ信號的幅度譜，如下圖所示。

(6) SystemVue建模仿真+用TI軟件看頻譜

上圖是SystemVue的原理圖框圖，I路輸入的是sin信號，從sink處的圖形可以看出；Q路輸入的是cos信號，從sink處讀出的圖形也可以看出。然后經過正交調制器，再經過ADC。

這邊ADC模型，當輸入信號是complex envelope的時候，信號分別從I路和Q路出來，從外部看上去的作用和IQ解調器一致，所以這邊就直接用普通的ADC模型，來替代具有QDDC的ADC。

ADC出來的I路信號和Q路信號，導入TI的HSDCPro軟件，進行分析，分析結果如下圖所示。

可以看到，仿真出來的頻譜結果，與理論分析的頻譜結果是一樣的。

(7）如果IQ調制產生了QPSK信號

理論分析，可以見文獻[2].

仿真原理圖如下圖所示：

仿真出來的結果，代入到TI的小軟件進行計算，結果為：

文獻[2]中進行理論分析的時候，中心頻率處的上下是不對稱的，應該是為了分析看起來更清楚點(實際會有這樣一邊低一邊高的頻譜么？)；仿真的時候，中心頻率處，看上去比較對稱。

但是總體來說，由于基帶信號的調制帶寬，使得I路頻譜和IQ頻譜的頻率范圍一致，雖然里面包含的東西并不一樣。并不像單音信號進去的時候，明顯的看到一個有正負頻，一個只有負頻率，

審核編輯：黃飛

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