在讨论为什么IQ信号使用正交之前,需要先了解正交幅度调制(QAM)和IQ调制的概念。
正交幅度调制是一种将一组信息信号映射到信号载波的幅度和相位上的调制方法。它的实现需要两路信号正交(垂直且相互独立)。
而IQ调制则是指将基带信号分成两路,分别称为I路和Q路,I路和Q路分别调制正弦波和余弦波,再将它们相加得到信号的调制后的结果。这种调制方法可以用于数字通信系统、无线电调制等领域。
使用IQ调制可以在一定程度上减小信号的带宽。在传统的单边带调制(SSB)技术中,需要在带宽中心附近加一个已经有信息的载波,这就导致了带宽很宽的信号。而使用IQ调制后,可以在载波上同时调制两路信号,从而减小所需的带宽。
此外,使用IQ调制可在降低带宽的同时提高频谱效率,增加信号传输的可靠性。
射频发射机发送信号后,如果与相邻频道的信号产生干扰,就会降低信号的质量和传输速率。使用IQ调制后,I路和Q路的调制信号正交(垂直),因此它们之间没有相位差,从而减轻或抑制相邻频道的干扰。
此外,在多路复用系统中,不同的用户数据可以通过在频率上分离,然后通过IQ调制发送,不同频率的用户之间不会产生相互干扰。
由于IQ调制将基带信号分成两路,分别调制正弦波和余弦波,这样做有助于数字信号处理。可以通过控制正弦波和余弦波中的相位、振幅等参数,在数字域内进行信号处理,从而实现更灵活的信号调制和解调。
因此,在许多数字通信系统和无线电调制场合,射频发射机都会使用IQ调制。同时,正交的特性使得IQ信号在处理和调试时也更方便。