如何用IQ調(diào)制實(shí)現(xiàn)調(diào)制

(1)

最近，看到了關(guān)于如何用IQ調(diào)制實(shí)現(xiàn)調(diào)制的連載，解答了我一直以來(lái)的困惑。

(2)

比如，我以前看QPSK調(diào)制方式的時(shí)候，我的理解一直是這樣的。

不知道你在一無(wú)所知的情況下，看到如下圖所示的這幅圖[1]，是不是會(huì)這樣理解。

雖然在學(xué)校課程里面，應(yīng)該有教過(guò)，但是大家知道的，我的記憶力實(shí)在是不咋地，加上工作后也不怎么需要接觸這個(gè)，所以說(shuō)一無(wú)所知，也不牽強(qiáng)。

在幾天前，我還是處在這樣的一個(gè)理解狀態(tài)，那就是：

對(duì)于QPSK而言，經(jīng)過(guò)S/P Converter以后，感覺(jué)就是小朋友們排隊(duì)進(jìn)入一個(gè)地方，剛開(kāi)始是一個(gè)縱隊(duì)，然后到了分流口以后，一個(gè)往A路去，一個(gè)往B路去，小朋友們還是那些小朋友，只是一路帶了紅帽，一路帶來(lái)藍(lán)帽。然后我就想了，那QPSK正好一個(gè)碼元對(duì)應(yīng)2個(gè)bit，然后恰好有兩路混頻支路，能對(duì)上。但是如果是8PSK呢，每個(gè)碼元對(duì)應(yīng)3個(gè)bit，怎么把這3個(gè)bit分配到2路混頻支路上呢。

當(dāng)然，經(jīng)過(guò)這幾天，我的理解更新了，再回去看那個(gè)理解狀態(tài)，就覺(jué)得哈，我怎么會(huì)一直卡在那個(gè)想法里呢？但是事實(shí)就是發(fā)生了。

(3)

QPSK可能會(huì)讓人，比如我，引起誤解，但是如果用8PSK來(lái)舉例的話，就會(huì)好很多。以下圖形，是參考文獻(xiàn)[2]，為了給我自己加深印象，所以我又重新畫(huà)了一遍。

8PSK的星座圖如下圖所示，可以看到它總共有8個(gè)星座點(diǎn)，每個(gè)星座點(diǎn)對(duì)應(yīng)3個(gè)bit，I路會(huì)有四種電平，同樣的，Q路也會(huì)有四種電平。

同樣，可以用IQ調(diào)制來(lái)產(chǎn)生8PSK信號(hào)。

所以，從8PSK調(diào)制產(chǎn)生圖來(lái)看，其實(shí)是這樣的，將輸入的數(shù)據(jù)每三個(gè)bit劃分為一組，s2,s1,s0，然后映射出I和Q路的幅度。

也就是說(shuō)，輸入3個(gè)數(shù)，輸出2個(gè)數(shù)，這2個(gè)數(shù)并不是原來(lái)的3個(gè)數(shù)。

就好像說(shuō)，在柜子里，總共有8個(gè)盒子，每個(gè)盒子里面有兩顆小球，然后用三位二進(jìn)制數(shù)標(biāo)識(shí)8個(gè)盒子。比如，000是盒子1, 001是盒子2......。那假設(shè)說(shuō)000，那就是表示從盒子1中取出2顆小球。

所以，對(duì)于8PSK來(lái)說(shuō)，就有如下所示的映射關(guān)系。

(4)

可以利用SystemVue里面的關(guān)于QPSK的Example來(lái)確認(rèn)一下。把Gray Encoder的NumBits設(shè)置為3，Mapper的調(diào)制方式設(shè)置為8PSK，然后看看IQ兩路映射出來(lái)的幅度。

可以看到I路的幅度，總共有四種電平，分別為±0.384，±0.924，即為±sin(pi/8), ±cos(pi/8)，和上面的星座圖上標(biāo)注的C和S符合。

(5)

以前總說(shuō)，IQ調(diào)制有一個(gè)好處，就是只是用幅度調(diào)制，就可以實(shí)現(xiàn)相位調(diào)制，到現(xiàn)在，算是比較理解這句話了，以前都是停留在表面。

就如上面的8PSK，I路和Q路各四路電平，分別與cos(wt)和sin(wt)混頻，就可以產(chǎn)生相位調(diào)制。

審核編輯：黃飛