『万物云联网』理解通信系统中的正交解调原理( 二 )


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发射器相位=90°
『万物云联网』理解通信系统中的正交解调原理
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恒定幅度
如果我们可以将解调信号的I和Q版本组合成一个波形 , 无论发射机和接收机之间的相位关系如何 , 振幅都将保持恒定 , 那将很方便 。 您的第一个直觉可能是使用加法 , 但不幸的是 , 这并不那么简单 。 下图是通过重复仿真生成的 , 其中除了发射机载波的相位以外 , 其他一切都相同 。 将相位值分配给具有七个不同值的参数:0° , 30° , 60° , 90° , 120° , 150°和180° 。 轨迹线是解调后的I波形和解调后的Q波形之和 。
『万物云联网』理解通信系统中的正交解调原理
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如您所见 , 加法肯定不是产生不受发射器与接收器相位关系变化影响的信号的方法 。 如果我们还记得I/Q信号和复数之间的数学等价关系 , 这并不奇怪:信号的I和Q分量类似于复数的实部和虚部 。 通过执行正交解调 , 我们获得对应于基带信号幅度和相位的实部和虚部 。 换句话说 , I/Q解调本质上是转换:我们正在将幅相系统(由典型的基带波形使用)转换为笛卡尔系统 , 其中I分量绘制在x轴和Q上分量绘制在y轴上 。
『万物云联网』理解通信系统中的正交解调原理
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要获得复数的幅度 , 我们不能简单地将实部和虚部相加 , 并且对于I和Q信号分量也是如此 。 取而代之的是 , 我们必须使用图中所示的公式 , 该公式只不过是用于确定直角三角形的斜边长度的标准毕达哥拉斯方法 。 如果将此公式应用于I和Q解调波形 , 则可以获得不受相位变化影响的最终解调信号 。 下图确认了这一点:仿真的参数与上面的相同(即有七个不同的相位值) , 但是您看到的只是一个信号 , 因为所有轨迹线都是相同的 。
『万物云联网』理解通信系统中的正交解调原理
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总结
正交解调使用两个相差90°的参考信号以及两个乘法器和两个低通滤波器来生成I和Q解调波形 。
正交解调可用于制作AM解调器 , 该解调器与发射器和接收器之间缺乏相位同步的方式兼容 。
【『万物云联网』理解通信系统中的正交解调原理】正交解调产生的I和Q波形等效于复数的实部和虚部 。