寬帶矢量調(diào)制信號變頻后解調(diào)錯誤原因

現(xiàn)代通信信號一般是寬帶I/Q矢量調(diào)制信號，在傳輸鏈路中通常會采取變頻方式。當(dāng)信號系統(tǒng)經(jīng)過上下變頻之后，發(fā)現(xiàn)調(diào)制質(zhì)量變差、EVM變差，這都是正常的現(xiàn)象。然而，有時發(fā)現(xiàn)寬帶信號經(jīng)過變頻之后，完全無法解調(diào)分析，這種現(xiàn)象困擾過許多寬帶信號應(yīng)用研發(fā)和測試人員。

倍頻和分頻

倍頻器和分頻器僅支持調(diào)頻、調(diào)相和脈沖調(diào)制，也支持LFM線性調(diào)頻，不支持其它調(diào)制方式，特別是目前無線通信的調(diào)制方式，如PSK、QAM、OFDM等。如果這些不支持的信號類型的傳輸鏈路當(dāng)中，加入了倍頻器和分頻器，則信號改變，完全無法解調(diào)。

原因分析：

· 倍頻器和分頻器輸入和輸出的功率線性范圍很小，通常只有3dB左右。

· PSK、QAM、OFDM等調(diào)制信號的瞬時功率變化范圍很大，經(jīng)過倍頻器或分頻器，輸出信號的幅度和相位完全非線性，因此不能解調(diào)。

· 倍頻器和分頻器支持調(diào)頻、調(diào)相還有線性調(diào)頻和MSK，是等幅恒包絡(luò)調(diào)制信號，還支持脈沖調(diào)制。

混頻

在信號系統(tǒng)中，混頻器在收發(fā)兩端的應(yīng)用極為普遍，例如IF(×LO)?RF發(fā)射鏈路，RF(×LO)?IF接收鏈路，混頻之前的信號，EVM質(zhì)量應(yīng)當(dāng)很好，混頻輸出的信號，EVM質(zhì)量一定程度惡化。對于復(fù)雜幀結(jié)構(gòu)的寬帶通信信號的上變頻發(fā)射鏈路，如果混頻頻率關(guān)系是RF = LO + IF，RF與IF符號相同，用分析儀可以解調(diào)RF信號，EVM稍差一些；如果混頻頻率關(guān)系是RF = LO - IF ，RF與IF符號相反，那么分析儀或接收機完全無法解調(diào)。

原因分析：

· 如果頻率關(guān)系式中，RF與IF符號相同，可以正常解調(diào)，而當(dāng)符號相反時，具有復(fù)雜幀結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)通信信號大多無法解調(diào)，而如果在信號源或分析儀其中一方設(shè)置I/Q swap模式，則能夠正常解調(diào)分析。

· 常規(guī)I/Q定義采用 I - j*Q 的方式，swap反轉(zhuǎn)模式就是I + j*Q；在頻域{-f，+f}，IQ信號的幅度值縱軸（幅度軸）對稱翻轉(zhuǎn)，相位值取反（橫軸對稱翻轉(zhuǎn)）。

· 如果信號是單純的PSK、QAM、OFDM等調(diào)制信號，無論是否swap，混頻后的信號均可解調(diào)，因為反轉(zhuǎn)前后的標(biāo)準(zhǔn)星座圖是一樣的。

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