深度解析射頻系統(tǒng)的IQ調(diào)制解調(diào)技術(shù)

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(diǎn)會用在哪?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，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(diǎn)，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(yàn)，大家還是辯證的看哈。

(3)?將發(fā)射接收系統(tǒng)，看成IQ調(diào)制+IQ解調(diào)。

雖然射頻工程師在調(diào)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(tǒng)后，系統(tǒng)其實(shí)處理的是調(diào)制信號。

假設(shè)調(diào)制方式為QPSK。

為了便于分析，講整個從發(fā)射到接收的系統(tǒng)，簡化為IQ調(diào)制+IQ解調(diào)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(tǒng)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(tǒng)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(shù)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(dāng)IQ解調(diào)器的功能(網(wǎng)那邊的做基帶算法的號友，可以幫忙確認(rèn)一下)。

再結(jié)合上面的IQ調(diào)制+IQ解調(diào)的頻譜的變化，我大概得出的結(jié)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(shí)信號，IQ信號有點(diǎn)不好說。

(5)?先假設(shè)IQ調(diào)制器的輸入分別是sin和cos函數(shù)，理論分析一下頻譜

假設(shè)IQ調(diào)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(yīng)該是怎么樣的。由前面可知，ADC單I路的信號，恢復(fù)出來，應(yīng)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(jīng)過正交調(diào)制器，再經(jīng)過ADC。

這邊ADC模型，當(dāng)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(diào)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(dǎo)入TI的HSDCPro軟件，進(jìn)行分析，分析結(jié)果如下圖所示。

可以看到，仿真出來的頻譜結(jié)果，與理論分析的頻譜結(jié)果是一樣的。

(7）如果IQ調(diào)制產(chǎn)生了QPSK信號

理論分析，可以見文獻(xiàn)[2].

仿真原理圖如下圖所示：

仿真出來的結(jié)果，代入到TI的小軟件進(jìn)行計算，結(jié)果為：

文獻(xiàn)[2]中進(jìn)行理論分析的時候，中心頻率處的上下是不對稱的，應(yīng)該是為了分析看起來更清楚點(diǎn)(實(shí)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(diào)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(jìn)去的時候，明顯的看到一個有正負(fù)頻，一個只有負(fù)頻率，

審核編輯：黃飛

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