이 장은 사분위 복조에 대한 페이지 없이는 완성되지 않을 것입니다. 그러나 사분위 복조를 탐구하기 전에적어도사분위 변조에 대해 간략하게 논의해야 합니다. 그리고 사분위 변조에 대해 논의하기 전에 I/Q 신호를 이해해야 합니다.
동상 및 사분위상
"I/Q"라는 용어는 "in-phase"와 "quadrature"의 약자입니다. 안타깝게도 우리는 이미 용어 문제가 있습니다. 우선, "in-phase"와 "quadrature"는 그 자체로는 의미가 없습니다. 위상은 상대적이며, 다른 신호나 확립된 참조 지점과 관련하여 "in phase" 또는 "out of phase"일 수 있습니다. 더욱이, 우리는 이제 신호와 해당 신호와 관련된 변조/복조 기술에 모두 적용되는 "quadrature"라는 단어를 가지고 있습니다.
어떤 경우든 "동위상"과 "구적"은 주파수가 같고 위상이 90° 다른 두 사인파를 말합니다. 관례에 따라 I 신호는 코사인 파형이고 Q 신호는 사인 파형입니다. 아시다시피 사인파(추가 위상 없음)는 코사인파에 비해 90° 이동합니다. 이를 표현하는 또 다른 방법은 사인파와 코사인파가구적이라는 것입니다 .
I/Q 신호에 대해 이해해야 할 첫 번째 사항은 주파수나 위상 변조가 아닌 항상 진폭 변조라는 것입니다. 그러나 I/Q 진폭 변조는 4장에서 논의한 AM 기술과 다릅니다. I/Q 변조기에서 I/Q 사인파를 변조하는 신호는 항상 양수가 되도록 이동되지 않습니다. 즉, I/Q 변조는 I/Q 파형을 음의 전압 값을 가질 수 있는 신호를 변조하여 곱하는 것을 포함하며, 결과적으로 "진폭" 변조는 180° 위상 이동을 초래할 수 있습니다. 이 페이지의 후반부에서 이 문제를 더 자세히 살펴보겠습니다.
위상이 90° 벗어난 두 개의 사인파를 진폭 변조하는 데 무엇이 그렇게 유리한가요? I/Q 변조 및 복조가 왜 그렇게 널리 퍼져 있나요? 계속 읽어보세요.
I와 Q를 합산하다
I와 Q 신호 자체는 그다지 흥미롭지 않습니다. 흥미로운 일은 I와 Q 파형을 더할 때 일어납니다. 어떤 형태의 변조도 I와 Q 신호의 진폭(진폭만)을 변화시킨 다음 더하는 것만으로 간단히 수행할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
동일한 진폭의 I와 Q 신호를 가져와 더하면 그 결과는 위상이 I 신호의 위상과 Q 신호의 위상 사이에 정확히 있는 사인파입니다.
다시 말해, I 파형의 위상이 0°이고 Q 파형의 위상이 90°라고 가정하면 합산 신호의 위상은 45°가 됩니다. 이러한 I 및 Q 신호를 사용하여 진폭 변조된 파형을 만들려면 개별 I 및 Q 신호를 진폭 변조하면 됩니다. 당연히 진폭이 증가하거나 감소하는 두 신호를 더하여 만든 신호의 진폭은 증가하거나 감소합니다. 그러나 I 신호에 적용된 진폭 변조가 Q 신호에 적용된 진폭 변조와 동일해야 합니다. 동일하지 않으면위상편이가발생하기때문입니다 . 이제 I/Q 신호의 다음 속성에 대해 알아보겠습니다.
진폭에서 위상까지
위상 변조는 위상 편이 키잉의 형태로 현대 RF 시스템에서 중요한 기술이며, 위상 변조는 I/Q 신호의진폭을변화시킴으로써 편리하게 달성할 수 있습니다 . 다음 플롯을 고려하세요.
보시다시피, 파형 중 하나의 진폭을 다른 파형에 비해 증가시키면 합산 신호가 더 높은 진폭 파형 쪽으로 이동합니다. 이는 직관적으로 이해가 됩니다. 예를 들어 Q 파형을 제거하면 합산이 I 파형의 위상으로 완전히 이동합니다. (분명히) I 파형을 0에 더하면 I 파형과 동일한 합산 신호가 생성되기 때문입니다.
위의 논의에서 I/Q 신호는 신호를 90°(즉, 각 방향으로 45°)만 이동시키는 데 사용할 수 있는 것으로 보입니다. Q 진폭이 0으로 감소하면 합산은 I 위상까지 도달합니다. I 진폭이 0으로 감소하면 합산은 Q 위상까지 도달합니다. 그렇다면 I/Q 신호를 사용하여 270° 범위를 포함하는 위상 값을 사용하는 (예를 들어) 직교 위상 편이 키잉(QPSK)을 어떻게 생성할 수 있을까요? 다음 섹션에서 이에 대해 논의하겠습니다.
사분위 변조
"사분위 변조"라는 용어는 사분위인 두 신호의 합산에 기반한 변조를 말합니다. 즉, I/Q 신호 기반 변조입니다. QPSK를 사분위 변조가 작동하는 방식의 예로 사용하고, 그 과정에서 I/Q 신호의 진폭 변조가 90°를 넘는 위상 변화를 생성할 수 있는 방법을 살펴보겠습니다.
이것은 QPSK 변조기의 기본 블록 다이어그램입니다. 먼저, 디지털 데이터 스트림이 처리되어 두 개의 연속 비트가 두 개의 병렬 비트가 됩니다. 이 두 비트는 동시에 전송됩니다. 다시 말해,이 페이지에서 언급했듯이 QPSK는 한 심볼이 두 비트를 전송할 수 있도록 합니다. 로컬 오실레이터는 캐리어 사인파를 생성합니다. 로컬 오실레이터 신호 자체가 I 캐리어가 되고, 90° 위상 편이가 적용되어 Q 캐리어가 생성됩니다. I 및 Q 캐리어는 I 및 Q 데이터 스트림에 곱해지고, 이러한 곱셈의 결과로 나온 두 신호가 합산되어 QPSK 변조 파형이 생성됩니다.
I 및 Q 데이터 스트림은 I 및 Q 캐리어를 진폭 변조하고, 위에서 설명한 대로 이러한 개별 진폭 변조를 사용하여 최종 신호에서 위상 변조를 생성할 수 있습니다. I 및 Q 데이터 스트림이 접지에서 양전압까지 확장되는 일반적인 디지털 신호인 경우I 및 Q 캐리어에온오프 키잉을 적용하고 위상 편이는 어느 방향으로든 45°로 제한됩니다. 그러나 I 및 Q 데이터 스트림이양극성신호인 경우(즉, 음전압과 양전압 사이를 오가는 경우) "진폭 변조"는 입력 데이터가 논리 낮을 때마다 실제로 캐리어를 반전합니다(음의 입력 전압을 캐리어에 곱하면 반전이 발생하기 때문). 즉, 네 가지 I/Q 상태가 생깁니다.
나는 노멀이고 Q는 노멀이다
I는 정상이고 Q는 반전됨
나는 반전하고 Q는 정상이다
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
각각의 경우 합산은 무엇을 산출할까요? (다음 플롯에서 파형의 주파수는 x축의 초 수가 위상 변화(도)와 동일하도록 선택되었습니다.)
I 노멀과 Q 노멀
I Normal 및 Q Inverted
I Inverted 및 Q Normal
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
보시다시피, 이 네 가지 경우를 합산하면 QPSK 신호에서 우리가 원하는 것, 즉 45°, 135°, 225°, 315°의 위상 편이가 정확히 생성됩니다.
요약
I/Q 신호 전송은 동일한 주파수와 90°의 상대적 위상 변화를 갖는 두 개의 사인파를 사용하는 것을 말합니다.
진폭, 위상 및 주파수 변조는 진폭 변조된 I/Q 신호를 합산하여 수행할 수 있습니다.
구적 변조는 I/Q 신호를 포함하는 변조를 말합니다.
구적 위상 편이 변조는 수신 디지털 데이터에 따라 +1 또는 -1로 개별적으로 곱해진 I 및 Q 캐리어를 추가하여 구현할 수 있습니다.이 장은 사분위 복조에 대한 페이지 없이는 완성되지 않을 것입니다. 그러나 사분위 복조를 탐구하기 전에적어도사분위 변조에 대해 간략하게 논의해야 합니다. 그리고 사분위 변조에 대해 논의하기 전에 I/Q 신호를 이해해야 합니다.동상 및 사분위상어떤 경우든 "동위상"과 "구적"은 주파수가 같고 위상이 90° 다른 두 사인파를 말합니다. 관례에 따라 I 신호는 코사인 파형이고 Q 신호는 사인 파형입니다. 아시다시피 사인파(추가 위상 없음)는 코사인파에 비해 90° 이동합니다. 이를 표현하는 또 다른 방법은 사인파와 코사인파가구적이라는 것입니다 .위상이 90° 벗어난 두 개의 사인파를 진폭 변조하는 데 무엇이 그렇게 유리한가요? I/Q 변조 및 복조가 왜 그렇게 널리 퍼져 있나요? 계속 읽어보세요.I와 Q를 합산하다동일한 진폭의 I와 Q 신호를 가져와 더하면 그 결과는 위상이 I 신호의 위상과 Q 신호의 위상 사이에 정확히 있는 사인파입니다.진폭에서 위상까지
위의 논의에서 I/Q 신호는 신호를 90°(즉, 각 방향으로 45°)만 이동시키는 데 사용할 수 있는 것으로 보입니다. Q 진폭이 0으로 감소하면 합산은 I 위상까지 도달합니다. I 진폭이 0으로 감소하면 합산은 Q 위상까지 도달합니다. 그렇다면 I/Q 신호를 사용하여 270° 범위를 포함하는 위상 값을 사용하는 (예를 들어) 직교 위상 편이 키잉(QPSK)을 어떻게 생성할 수 있을까요? 다음 섹션에서 이에 대해 논의하겠습니다."사분위 변조"라는 용어는 사분위인 두 신호의 합산에 기반한 변조를 말합니다. 즉, I/Q 신호 기반 변조입니다. QPSK를 사분위 변조가 작동하는 방식의 예로 사용하고, 그 과정에서 I/Q 신호의 진폭 변조가 90°를 넘는 위상 변화를 생성할 수 있는 방법을 살펴보겠습니다.I 및 Q 데이터 스트림은 I 및 Q 캐리어를 진폭 변조하고, 위에서 설명한 대로 이러한 개별 진폭 변조를 사용하여 최종 신호에서 위상 변조를 생성할 수 있습니다. I 및 Q 데이터 스트림이 접지에서 양전압까지 확장되는 일반적인 디지털 신호인 경우I 및 Q 캐리어에온오프 키잉을 적용하고 위상 편이는 어느 방향으로든 45°로 제한됩니다. 그러나 I 및 Q 데이터 스트림이양극성신호인 경우(즉, 음전압과 양전압 사이를 오가는 경우) "진폭 변조"는 입력 데이터가 논리 낮을 때마다 실제로 캐리어를 반전합니다(음의 입력 전압을 캐리어에 곱하면 반전이 발생하기 때문). 즉, 네 가지 I/Q 상태가 생깁니다.
나는 노멀이고 Q는 노멀이다
I는 정상이고 Q는 반전됨
나는 반전하고 Q는 정상이다
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
각각의 경우 합산은 무엇을 산출할까요? (다음 플롯에서 파형의 주파수는 x축의 초 수가 위상 변화(도)와 동일하도록 선택되었습니다.)I 노멀과 Q 노멀
보시다시피, 이 네 가지 경우를 합산하면 QPSK 신호에서 우리가 원하는 것, 즉 45°, 135°, 225°, 315°의 위상 편이가 정확히 생성됩니다.요약
I/Q 신호 전송은 동일한 주파수와 90°의 상대적 위상 변화를 갖는 두 개의 사인파를 사용하는 것을 말합니다.
진폭, 위상 및 주파수 변조는 진폭 변조된 I/Q 신호를 합산하여 수행할 수 있습니다.
구적 변조는 I/Q 신호를 포함하는 변조를 말합니다.
구적 위상 편이 변조는 수신 디지털 데이터에 따라 +1 또는 -1로 개별적으로 곱해진 I 및 Q 캐리어를 추가하여 구현할 수 있습니다.이 장은 사분위 복조에 대한 페이지 없이는 완성되지 않을 것입니다. 그러나 사분위 복조를 탐구하기 전에적어도사분위 변조에 대해 간략하게 논의해야 합니다. 그리고 사분위 변조에 대해 논의하기 전에 I/Q 신호를 이해해야 합니다.동상 및 사분위상어떤 경우든 "동위상"과 "구적"은 주파수가 같고 위상이 90° 다른 두 사인파를 말합니다. 관례에 따라 I 신호는 코사인 파형이고 Q 신호는 사인 파형입니다. 아시다시피 사인파(추가 위상 없음)는 코사인파에 비해 90° 이동합니다. 이를 표현하는 또 다른 방법은 사인파와 코사인파가구적이라는 것입니다 .위상이 90° 벗어난 두 개의 사인파를 진폭 변조하는 데 무엇이 그렇게 유리한가요? I/Q 변조 및 복조가 왜 그렇게 널리 퍼져 있나요? 계속 읽어보세요.I와 Q를 합산하다동일한 진폭의 I와 Q 신호를 가져와 더하면 그 결과는 위상이 I 신호의 위상과 Q 신호의 위상 사이에 정확히 있는 사인파입니다.진폭에서 위상까지
위의 논의에서 I/Q 신호는 신호를 90°(즉, 각 방향으로 45°)만 이동시키는 데 사용할 수 있는 것으로 보입니다. Q 진폭이 0으로 감소하면 합산은 I 위상까지 도달합니다. I 진폭이 0으로 감소하면 합산은 Q 위상까지 도달합니다. 그렇다면 I/Q 신호를 사용하여 270° 범위를 포함하는 위상 값을 사용하는 (예를 들어) 직교 위상 편이 키잉(QPSK)을 어떻게 생성할 수 있을까요? 다음 섹션에서 이에 대해 논의하겠습니다."사분위 변조"라는 용어는 사분위인 두 신호의 합산에 기반한 변조를 말합니다. 즉, I/Q 신호 기반 변조입니다. QPSK를 사분위 변조가 작동하는 방식의 예로 사용하고, 그 과정에서 I/Q 신호의 진폭 변조가 90°를 넘는 위상 변화를 생성할 수 있는 방법을 살펴보겠습니다.I 및 Q 데이터 스트림은 I 및 Q 캐리어를 진폭 변조하고, 위에서 설명한 대로 이러한 개별 진폭 변조를 사용하여 최종 신호에서 위상 변조를 생성할 수 있습니다. I 및 Q 데이터 스트림이 접지에서 양전압까지 확장되는 일반적인 디지털 신호인 경우I 및 Q 캐리어에온오프 키잉을 적용하고 위상 편이는 어느 방향으로든 45°로 제한됩니다. 그러나 I 및 Q 데이터 스트림이양극성신호인 경우(즉, 음전압과 양전압 사이를 오가는 경우) "진폭 변조"는 입력 데이터가 논리 낮을 때마다 실제로 캐리어를 반전합니다(음의 입력 전압을 캐리어에 곱하면 반전이 발생하기 때문). 즉, 네 가지 I/Q 상태가 생깁니다.
나는 노멀이고 Q는 노멀이다
I는 정상이고 Q는 반전됨
나는 반전하고 Q는 정상이다
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
각각의 경우 합산은 무엇을 산출할까요? (다음 플롯에서 파형의 주파수는 x축의 초 수가 위상 변화(도)와 동일하도록 선택되었습니다.)I 노멀과 Q 노멀
보시다시피, 이 네 가지 경우를 합산하면 QPSK 신호에서 우리가 원하는 것, 즉 45°, 135°, 225°, 315°의 위상 편이가 정확히 생성됩니다.요약
I/Q 신호 전송은 동일한 주파수와 90°의 상대적 위상 변화를 갖는 두 개의 사인파를 사용하는 것을 말합니다.
진폭, 위상 및 주파수 변조는 진폭 변조된 I/Q 신호를 합산하여 수행할 수 있습니다.
구적 변조는 I/Q 신호를 포함하는 변조를 말합니다.
구적 위상 편이 변조는 수신 디지털 데이터에 따라 +1 또는 -1로 개별적으로 곱해진 I 및 Q 캐리어를 추가하여 구현할 수 있습니다.이 장은 사분위 복조에 대한 페이지 없이는 완성되지 않을 것입니다. 그러나 사분위 복조를 탐구하기 전에적어도사분위 변조에 대해 간략하게 논의해야 합니다. 그리고 사분위 변조에 대해 논의하기 전에 I/Q 신호를 이해해야 합니다.동상 및 사분위상어떤 경우든 "동위상"과 "구적"은 주파수가 같고 위상이 90° 다른 두 사인파를 말합니다. 관례에 따라 I 신호는 코사인 파형이고 Q 신호는 사인 파형입니다. 아시다시피 사인파(추가 위상 없음)는 코사인파에 비해 90° 이동합니다. 이를 표현하는 또 다른 방법은 사인파와 코사인파가구적이라는 것입니다 .위상이 90° 벗어난 두 개의 사인파를 진폭 변조하는 데 무엇이 그렇게 유리한가요? I/Q 변조 및 복조가 왜 그렇게 널리 퍼져 있나요? 계속 읽어보세요.I와 Q를 합산하다동일한 진폭의 I와 Q 신호를 가져와 더하면 그 결과는 위상이 I 신호의 위상과 Q 신호의 위상 사이에 정확히 있는 사인파입니다.진폭에서 위상까지
위의 논의에서 I/Q 신호는 신호를 90°(즉, 각 방향으로 45°)만 이동시키는 데 사용할 수 있는 것으로 보입니다. Q 진폭이 0으로 감소하면 합산은 I 위상까지 도달합니다. I 진폭이 0으로 감소하면 합산은 Q 위상까지 도달합니다. 그렇다면 I/Q 신호를 사용하여 270° 범위를 포함하는 위상 값을 사용하는 (예를 들어) 직교 위상 편이 키잉(QPSK)을 어떻게 생성할 수 있을까요? 다음 섹션에서 이에 대해 논의하겠습니다."사분위 변조"라는 용어는 사분위인 두 신호의 합산에 기반한 변조를 말합니다. 즉, I/Q 신호 기반 변조입니다. QPSK를 사분위 변조가 작동하는 방식의 예로 사용하고, 그 과정에서 I/Q 신호의 진폭 변조가 90°를 넘는 위상 변화를 생성할 수 있는 방법을 살펴보겠습니다.I 및 Q 데이터 스트림은 I 및 Q 캐리어를 진폭 변조하고, 위에서 설명한 대로 이러한 개별 진폭 변조를 사용하여 최종 신호에서 위상 변조를 생성할 수 있습니다. I 및 Q 데이터 스트림이 접지에서 양전압까지 확장되는 일반적인 디지털 신호인 경우I 및 Q 캐리어에온오프 키잉을 적용하고 위상 편이는 어느 방향으로든 45°로 제한됩니다. 그러나 I 및 Q 데이터 스트림이양극성신호인 경우(즉, 음전압과 양전압 사이를 오가는 경우) "진폭 변조"는 입력 데이터가 논리 낮을 때마다 실제로 캐리어를 반전합니다(음의 입력 전압을 캐리어에 곱하면 반전이 발생하기 때문). 즉, 네 가지 I/Q 상태가 생깁니다.
나는 노멀이고 Q는 노멀이다
I는 정상이고 Q는 반전됨
나는 반전하고 Q는 정상이다
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
각각의 경우 합산은 무엇을 산출할까요? (다음 플롯에서 파형의 주파수는 x축의 초 수가 위상 변화(도)와 동일하도록 선택되었습니다.)I 노멀과 Q 노멀
보시다시피, 이 네 가지 경우를 합산하면 QPSK 신호에서 우리가 원하는 것, 즉 45°, 135°, 225°, 315°의 위상 편이가 정확히 생성됩니다.요약
I/Q 신호 전송은 동일한 주파수와 90°의 상대적 위상 변화를 갖는 두 개의 사인파를 사용하는 것을 말합니다.
진폭, 위상 및 주파수 변조는 진폭 변조된 I/Q 신호를 합산하여 수행할 수 있습니다.
구적 변조는 I/Q 신호를 포함하는 변조를 말합니다.
구적 위상 편이 변조는 수신 디지털 데이터에 따라 +1 또는 -1로 개별적으로 곱해진 I 및 Q 캐리어를 추가하여 구현할 수 있습니다.이 장은 사분위 복조에 대한 페이지 없이는 완성되지 않을 것입니다. 그러나 사분위 복조를 탐구하기 전에적어도사분위 변조에 대해 간략하게 논의해야 합니다. 그리고 사분위 변조에 대해 논의하기 전에 I/Q 신호를 이해해야 합니다.동상 및 사분위상어떤 경우든 "동위상"과 "구적"은 주파수가 같고 위상이 90° 다른 두 사인파를 말합니다. 관례에 따라 I 신호는 코사인 파형이고 Q 신호는 사인 파형입니다. 아시다시피 사인파(추가 위상 없음)는 코사인파에 비해 90° 이동합니다. 이를 표현하는 또 다른 방법은 사인파와 코사인파가구적이라는 것입니다 .위상이 90° 벗어난 두 개의 사인파를 진폭 변조하는 데 무엇이 그렇게 유리한가요? I/Q 변조 및 복조가 왜 그렇게 널리 퍼져 있나요? 계속 읽어보세요.I와 Q를 합산하다동일한 진폭의 I와 Q 신호를 가져와 더하면 그 결과는 위상이 I 신호의 위상과 Q 신호의 위상 사이에 정확히 있는 사인파입니다.진폭에서 위상까지
위의 논의에서 I/Q 신호는 신호를 90°(즉, 각 방향으로 45°)만 이동시키는 데 사용할 수 있는 것으로 보입니다. Q 진폭이 0으로 감소하면 합산은 I 위상까지 도달합니다. I 진폭이 0으로 감소하면 합산은 Q 위상까지 도달합니다. 그렇다면 I/Q 신호를 사용하여 270° 범위를 포함하는 위상 값을 사용하는 (예를 들어) 직교 위상 편이 키잉(QPSK)을 어떻게 생성할 수 있을까요? 다음 섹션에서 이에 대해 논의하겠습니다."사분위 변조"라는 용어는 사분위인 두 신호의 합산에 기반한 변조를 말합니다. 즉, I/Q 신호 기반 변조입니다. QPSK를 사분위 변조가 작동하는 방식의 예로 사용하고, 그 과정에서 I/Q 신호의 진폭 변조가 90°를 넘는 위상 변화를 생성할 수 있는 방법을 살펴보겠습니다.I 및 Q 데이터 스트림은 I 및 Q 캐리어를 진폭 변조하고, 위에서 설명한 대로 이러한 개별 진폭 변조를 사용하여 최종 신호에서 위상 변조를 생성할 수 있습니다. I 및 Q 데이터 스트림이 접지에서 양전압까지 확장되는 일반적인 디지털 신호인 경우I 및 Q 캐리어에온오프 키잉을 적용하고 위상 편이는 어느 방향으로든 45°로 제한됩니다. 그러나 I 및 Q 데이터 스트림이양극성신호인 경우(즉, 음전압과 양전압 사이를 오가는 경우) "진폭 변조"는 입력 데이터가 논리 낮을 때마다 실제로 캐리어를 반전합니다(음의 입력 전압을 캐리어에 곱하면 반전이 발생하기 때문). 즉, 네 가지 I/Q 상태가 생깁니다.
나는 노멀이고 Q는 노멀이다
I는 정상이고 Q는 반전됨
나는 반전하고 Q는 정상이다
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
각각의 경우 합산은 무엇을 산출할까요? (다음 플롯에서 파형의 주파수는 x축의 초 수가 위상 변화(도)와 동일하도록 선택되었습니다.)I 노멀과 Q 노멀
보시다시피, 이 네 가지 경우를 합산하면 QPSK 신호에서 우리가 원하는 것, 즉 45°, 135°, 225°, 315°의 위상 편이가 정확히 생성됩니다.요약
I/Q 신호 전송은 동일한 주파수와 90°의 상대적 위상 변화를 갖는 두 개의 사인파를 사용하는 것을 말합니다.
진폭, 위상 및 주파수 변조는 진폭 변조된 I/Q 신호를 합산하여 수행할 수 있습니다.
구적 변조는 I/Q 신호를 포함하는 변조를 말합니다.
구적 위상 편이 변조는 수신 디지털 데이터에 따라 +1 또는 -1로 개별적으로 곱해진 I 및 Q 캐리어를 추가하여 구현할 수 있습니다.이 장은 사분위 복조에 대한 페이지 없이는 완성되지 않을 것입니다. 그러나 사분위 복조를 탐구하기 전에적어도사분위 변조에 대해 간략하게 논의해야 합니다. 그리고 사분위 변조에 대해 논의하기 전에 I/Q 신호를 이해해야 합니다.동상 및 사분위상어떤 경우든 "동위상"과 "구적"은 주파수가 같고 위상이 90° 다른 두 사인파를 말합니다. 관례에 따라 I 신호는 코사인 파형이고 Q 신호는 사인 파형입니다. 아시다시피 사인파(추가 위상 없음)는 코사인파에 비해 90° 이동합니다. 이를 표현하는 또 다른 방법은 사인파와 코사인파가구적이라는 것입니다 .위상이 90° 벗어난 두 개의 사인파를 진폭 변조하는 데 무엇이 그렇게 유리한가요? I/Q 변조 및 복조가 왜 그렇게 널리 퍼져 있나요? 계속 읽어보세요.I와 Q를 합산하다동일한 진폭의 I와 Q 신호를 가져와 더하면 그 결과는 위상이 I 신호의 위상과 Q 신호의 위상 사이에 정확히 있는 사인파입니다.진폭에서 위상까지
위의 논의에서 I/Q 신호는 신호를 90°(즉, 각 방향으로 45°)만 이동시키는 데 사용할 수 있는 것으로 보입니다. Q 진폭이 0으로 감소하면 합산은 I 위상까지 도달합니다. I 진폭이 0으로 감소하면 합산은 Q 위상까지 도달합니다. 그렇다면 I/Q 신호를 사용하여 270° 범위를 포함하는 위상 값을 사용하는 (예를 들어) 직교 위상 편이 키잉(QPSK)을 어떻게 생성할 수 있을까요? 다음 섹션에서 이에 대해 논의하겠습니다."사분위 변조"라는 용어는 사분위인 두 신호의 합산에 기반한 변조를 말합니다. 즉, I/Q 신호 기반 변조입니다. QPSK를 사분위 변조가 작동하는 방식의 예로 사용하고, 그 과정에서 I/Q 신호의 진폭 변조가 90°를 넘는 위상 변화를 생성할 수 있는 방법을 살펴보겠습니다.I 및 Q 데이터 스트림은 I 및 Q 캐리어를 진폭 변조하고, 위에서 설명한 대로 이러한 개별 진폭 변조를 사용하여 최종 신호에서 위상 변조를 생성할 수 있습니다. I 및 Q 데이터 스트림이 접지에서 양전압까지 확장되는 일반적인 디지털 신호인 경우I 및 Q 캐리어에온오프 키잉을 적용하고 위상 편이는 어느 방향으로든 45°로 제한됩니다. 그러나 I 및 Q 데이터 스트림이양극성신호인 경우(즉, 음전압과 양전압 사이를 오가는 경우) "진폭 변조"는 입력 데이터가 논리 낮을 때마다 실제로 캐리어를 반전합니다(음의 입력 전압을 캐리어에 곱하면 반전이 발생하기 때문). 즉, 네 가지 I/Q 상태가 생깁니다.
나는 노멀이고 Q는 노멀이다
I는 정상이고 Q는 반전됨
나는 반전하고 Q는 정상이다
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
각각의 경우 합산은 무엇을 산출할까요? (다음 플롯에서 파형의 주파수는 x축의 초 수가 위상 변화(도)와 동일하도록 선택되었습니다.)I 노멀과 Q 노멀
보시다시피, 이 네 가지 경우를 합산하면 QPSK 신호에서 우리가 원하는 것, 즉 45°, 135°, 225°, 315°의 위상 편이가 정확히 생성됩니다.요약
I/Q 신호 전송은 동일한 주파수와 90°의 상대적 위상 변화를 갖는 두 개의 사인파를 사용하는 것을 말합니다.
진폭, 위상 및 주파수 변조는 진폭 변조된 I/Q 신호를 합산하여 수행할 수 있습니다.
구적 변조는 I/Q 신호를 포함하는 변조를 말합니다.
구적 위상 편이 변조는 수신 디지털 데이터에 따라 +1 또는 -1로 개별적으로 곱해진 I 및 Q 캐리어를 추가하여 구현할 수 있습니다.이 장은 사분위 복조에 대한 페이지 없이는 완성되지 않을 것입니다. 그러나 사분위 복조를 탐구하기 전에적어도사분위 변조에 대해 간략하게 논의해야 합니다. 그리고 사분위 변조에 대해 논의하기 전에 I/Q 신호를 이해해야 합니다.동상 및 사분위상어떤 경우든 "동위상"과 "구적"은 주파수가 같고 위상이 90° 다른 두 사인파를 말합니다. 관례에 따라 I 신호는 코사인 파형이고 Q 신호는 사인 파형입니다. 아시다시피 사인파(추가 위상 없음)는 코사인파에 비해 90° 이동합니다. 이를 표현하는 또 다른 방법은 사인파와 코사인파가구적이라는 것입니다 .위상이 90° 벗어난 두 개의 사인파를 진폭 변조하는 데 무엇이 그렇게 유리한가요? I/Q 변조 및 복조가 왜 그렇게 널리 퍼져 있나요? 계속 읽어보세요.I와 Q를 합산하다동일한 진폭의 I와 Q 신호를 가져와 더하면 그 결과는 위상이 I 신호의 위상과 Q 신호의 위상 사이에 정확히 있는 사인파입니다.진폭에서 위상까지
위의 논의에서 I/Q 신호는 신호를 90°(즉, 각 방향으로 45°)만 이동시키는 데 사용할 수 있는 것으로 보입니다. Q 진폭이 0으로 감소하면 합산은 I 위상까지 도달합니다. I 진폭이 0으로 감소하면 합산은 Q 위상까지 도달합니다. 그렇다면 I/Q 신호를 사용하여 270° 범위를 포함하는 위상 값을 사용하는 (예를 들어) 직교 위상 편이 키잉(QPSK)을 어떻게 생성할 수 있을까요? 다음 섹션에서 이에 대해 논의하겠습니다."사분위 변조"라는 용어는 사분위인 두 신호의 합산에 기반한 변조를 말합니다. 즉, I/Q 신호 기반 변조입니다. QPSK를 사분위 변조가 작동하는 방식의 예로 사용하고, 그 과정에서 I/Q 신호의 진폭 변조가 90°를 넘는 위상 변화를 생성할 수 있는 방법을 살펴보겠습니다.I 및 Q 데이터 스트림은 I 및 Q 캐리어를 진폭 변조하고, 위에서 설명한 대로 이러한 개별 진폭 변조를 사용하여 최종 신호에서 위상 변조를 생성할 수 있습니다. I 및 Q 데이터 스트림이 접지에서 양전압까지 확장되는 일반적인 디지털 신호인 경우I 및 Q 캐리어에온오프 키잉을 적용하고 위상 편이는 어느 방향으로든 45°로 제한됩니다. 그러나 I 및 Q 데이터 스트림이양극성신호인 경우(즉, 음전압과 양전압 사이를 오가는 경우) "진폭 변조"는 입력 데이터가 논리 낮을 때마다 실제로 캐리어를 반전합니다(음의 입력 전압을 캐리어에 곱하면 반전이 발생하기 때문). 즉, 네 가지 I/Q 상태가 생깁니다.
나는 노멀이고 Q는 노멀이다
I는 정상이고 Q는 반전됨
나는 반전하고 Q는 정상이다
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
각각의 경우 합산은 무엇을 산출할까요? (다음 플롯에서 파형의 주파수는 x축의 초 수가 위상 변화(도)와 동일하도록 선택되었습니다.)I 노멀과 Q 노멀
보시다시피, 이 네 가지 경우를 합산하면 QPSK 신호에서 우리가 원하는 것, 즉 45°, 135°, 225°, 315°의 위상 편이가 정확히 생성됩니다.요약
I/Q 신호 전송은 동일한 주파수와 90°의 상대적 위상 변화를 갖는 두 개의 사인파를 사용하는 것을 말합니다.
진폭, 위상 및 주파수 변조는 진폭 변조된 I/Q 신호를 합산하여 수행할 수 있습니다.
구적 변조는 I/Q 신호를 포함하는 변조를 말합니다.
구적 위상 편이 변조는 수신 디지털 데이터에 따라 +1 또는 -1로 개별적으로 곱해진 I 및 Q 캐리어를 추가하여 구현할 수 있습니다.
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
I Inverted 및 Q Normal
I Normal 및 Q Inverted
이것은 QPSK 변조기의 기본 블록 다이어그램입니다. 먼저, 디지털 데이터 스트림이 처리되어 두 개의 연속 비트가 두 개의 병렬 비트가 됩니다. 이 두 비트는 동시에 전송됩니다. 다시 말해,이 페이지에서 언급했듯이 QPSK는 한 심볼이 두 비트를 전송할 수 있도록 합니다. 로컬 오실레이터는 캐리어 사인파를 생성합니다. 로컬 오실레이터 신호 자체가 I 캐리어가 되고, 90° 위상 편이가 적용되어 Q 캐리어가 생성됩니다. I 및 Q 캐리어는 I 및 Q 데이터 스트림에 곱해지고, 이러한 곱셈의 결과로 나온 두 신호가 합산되어 QPSK 변조 파형이 생성됩니다.
사분위 변조
보시다시피, 파형 중 하나의 진폭을 다른 파형에 비해 증가시키면 합산 신호가 더 높은 진폭 파형 쪽으로 이동합니다. 이는 직관적으로 이해가 됩니다. 예를 들어 Q 파형을 제거하면 합산이 I 파형의 위상으로 완전히 이동합니다. (분명히) I 파형을 0에 더하면 I 파형과 동일한 합산 신호가 생성되기 때문입니다.
위상 변조는 위상 편이 키잉의 형태로 현대 RF 시스템에서 중요한 기술이며, 위상 변조는 I/Q 신호의진폭을변화시킴으로써 편리하게 달성할 수 있습니다 . 다음 플롯을 고려하세요.
다시 말해, I 파형의 위상이 0°이고 Q 파형의 위상이 90°라고 가정하면 합산 신호의 위상은 45°가 됩니다. 이러한 I 및 Q 신호를 사용하여 진폭 변조된 파형을 만들려면 개별 I 및 Q 신호를 진폭 변조하면 됩니다. 당연히 진폭이 증가하거나 감소하는 두 신호를 더하여 만든 신호의 진폭은 증가하거나 감소합니다. 그러나 I 신호에 적용된 진폭 변조가 Q 신호에 적용된 진폭 변조와 동일해야 합니다. 동일하지 않으면위상편이가발생하기때문입니다 . 이제 I/Q 신호의 다음 속성에 대해 알아보겠습니다.
I와 Q 신호 자체는 그다지 흥미롭지 않습니다. 흥미로운 일은 I와 Q 파형을 더할 때 일어납니다. 어떤 형태의 변조도 I와 Q 신호의 진폭(진폭만)을 변화시킨 다음 더하는 것만으로 간단히 수행할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
I/Q 신호에 대해 이해해야 할 첫 번째 사항은 주파수나 위상 변조가 아닌 항상 진폭 변조라는 것입니다. 그러나 I/Q 진폭 변조는 4장에서 논의한 AM 기술과 다릅니다. I/Q 변조기에서 I/Q 사인파를 변조하는 신호는 항상 양수가 되도록 이동되지 않습니다. 즉, I/Q 변조는 I/Q 파형을 음의 전압 값을 가질 수 있는 신호를 변조하여 곱하는 것을 포함하며, 결과적으로 "진폭" 변조는 180° 위상 이동을 초래할 수 있습니다. 이 페이지의 후반부에서 이 문제를 더 자세히 살펴보겠습니다.
"I/Q"라는 용어는 "in-phase"와 "quadrature"의 약자입니다. 안타깝게도 우리는 이미 용어 문제가 있습니다. 우선, "in-phase"와 "quadrature"는 그 자체로는 의미가 없습니다. 위상은 상대적이며, 다른 신호나 확립된 참조 지점과 관련하여 "in phase" 또는 "out of phase"일 수 있습니다. 더욱이, 우리는 이제 신호와 해당 신호와 관련된 변조/복조 기술에 모두 적용되는 "quadrature"라는 단어를 가지고 있습니다.
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
I Inverted 및 Q Normal
I Normal 및 Q Inverted
이것은 QPSK 변조기의 기본 블록 다이어그램입니다. 먼저, 디지털 데이터 스트림이 처리되어 두 개의 연속 비트가 두 개의 병렬 비트가 됩니다. 이 두 비트는 동시에 전송됩니다. 다시 말해,이 페이지에서 언급했듯이 QPSK는 한 심볼이 두 비트를 전송할 수 있도록 합니다. 로컬 오실레이터는 캐리어 사인파를 생성합니다. 로컬 오실레이터 신호 자체가 I 캐리어가 되고, 90° 위상 편이가 적용되어 Q 캐리어가 생성됩니다. I 및 Q 캐리어는 I 및 Q 데이터 스트림에 곱해지고, 이러한 곱셈의 결과로 나온 두 신호가 합산되어 QPSK 변조 파형이 생성됩니다.
사분위 변조
보시다시피, 파형 중 하나의 진폭을 다른 파형에 비해 증가시키면 합산 신호가 더 높은 진폭 파형 쪽으로 이동합니다. 이는 직관적으로 이해가 됩니다. 예를 들어 Q 파형을 제거하면 합산이 I 파형의 위상으로 완전히 이동합니다. (분명히) I 파형을 0에 더하면 I 파형과 동일한 합산 신호가 생성되기 때문입니다.
위상 변조는 위상 편이 키잉의 형태로 현대 RF 시스템에서 중요한 기술이며, 위상 변조는 I/Q 신호의진폭을변화시킴으로써 편리하게 달성할 수 있습니다 . 다음 플롯을 고려하세요.
다시 말해, I 파형의 위상이 0°이고 Q 파형의 위상이 90°라고 가정하면 합산 신호의 위상은 45°가 됩니다. 이러한 I 및 Q 신호를 사용하여 진폭 변조된 파형을 만들려면 개별 I 및 Q 신호를 진폭 변조하면 됩니다. 당연히 진폭이 증가하거나 감소하는 두 신호를 더하여 만든 신호의 진폭은 증가하거나 감소합니다. 그러나 I 신호에 적용된 진폭 변조가 Q 신호에 적용된 진폭 변조와 동일해야 합니다. 동일하지 않으면위상편이가발생하기때문입니다 . 이제 I/Q 신호의 다음 속성에 대해 알아보겠습니다.
I와 Q 신호 자체는 그다지 흥미롭지 않습니다. 흥미로운 일은 I와 Q 파형을 더할 때 일어납니다. 어떤 형태의 변조도 I와 Q 신호의 진폭(진폭만)을 변화시킨 다음 더하는 것만으로 간단히 수행할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
I/Q 신호에 대해 이해해야 할 첫 번째 사항은 주파수나 위상 변조가 아닌 항상 진폭 변조라는 것입니다. 그러나 I/Q 진폭 변조는 4장에서 논의한 AM 기술과 다릅니다. I/Q 변조기에서 I/Q 사인파를 변조하는 신호는 항상 양수가 되도록 이동되지 않습니다. 즉, I/Q 변조는 I/Q 파형을 음의 전압 값을 가질 수 있는 신호를 변조하여 곱하는 것을 포함하며, 결과적으로 "진폭" 변조는 180° 위상 이동을 초래할 수 있습니다. 이 페이지의 후반부에서 이 문제를 더 자세히 살펴보겠습니다.
"I/Q"라는 용어는 "in-phase"와 "quadrature"의 약자입니다. 안타깝게도 우리는 이미 용어 문제가 있습니다. 우선, "in-phase"와 "quadrature"는 그 자체로는 의미가 없습니다. 위상은 상대적이며, 다른 신호나 확립된 참조 지점과 관련하여 "in phase" 또는 "out of phase"일 수 있습니다. 더욱이, 우리는 이제 신호와 해당 신호와 관련된 변조/복조 기술에 모두 적용되는 "quadrature"라는 단어를 가지고 있습니다.
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
I Inverted 및 Q Normal
I Normal 및 Q Inverted
이것은 QPSK 변조기의 기본 블록 다이어그램입니다. 먼저, 디지털 데이터 스트림이 처리되어 두 개의 연속 비트가 두 개의 병렬 비트가 됩니다. 이 두 비트는 동시에 전송됩니다. 다시 말해,이 페이지에서 언급했듯이 QPSK는 한 심볼이 두 비트를 전송할 수 있도록 합니다. 로컬 오실레이터는 캐리어 사인파를 생성합니다. 로컬 오실레이터 신호 자체가 I 캐리어가 되고, 90° 위상 편이가 적용되어 Q 캐리어가 생성됩니다. I 및 Q 캐리어는 I 및 Q 데이터 스트림에 곱해지고, 이러한 곱셈의 결과로 나온 두 신호가 합산되어 QPSK 변조 파형이 생성됩니다.
사분위 변조
보시다시피, 파형 중 하나의 진폭을 다른 파형에 비해 증가시키면 합산 신호가 더 높은 진폭 파형 쪽으로 이동합니다. 이는 직관적으로 이해가 됩니다. 예를 들어 Q 파형을 제거하면 합산이 I 파형의 위상으로 완전히 이동합니다. (분명히) I 파형을 0에 더하면 I 파형과 동일한 합산 신호가 생성되기 때문입니다.
위상 변조는 위상 편이 키잉의 형태로 현대 RF 시스템에서 중요한 기술이며, 위상 변조는 I/Q 신호의진폭을변화시킴으로써 편리하게 달성할 수 있습니다 . 다음 플롯을 고려하세요.
다시 말해, I 파형의 위상이 0°이고 Q 파형의 위상이 90°라고 가정하면 합산 신호의 위상은 45°가 됩니다. 이러한 I 및 Q 신호를 사용하여 진폭 변조된 파형을 만들려면 개별 I 및 Q 신호를 진폭 변조하면 됩니다. 당연히 진폭이 증가하거나 감소하는 두 신호를 더하여 만든 신호의 진폭은 증가하거나 감소합니다. 그러나 I 신호에 적용된 진폭 변조가 Q 신호에 적용된 진폭 변조와 동일해야 합니다. 동일하지 않으면위상편이가발생하기때문입니다 . 이제 I/Q 신호의 다음 속성에 대해 알아보겠습니다.
I와 Q 신호 자체는 그다지 흥미롭지 않습니다. 흥미로운 일은 I와 Q 파형을 더할 때 일어납니다. 어떤 형태의 변조도 I와 Q 신호의 진폭(진폭만)을 변화시킨 다음 더하는 것만으로 간단히 수행할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
I/Q 신호에 대해 이해해야 할 첫 번째 사항은 주파수나 위상 변조가 아닌 항상 진폭 변조라는 것입니다. 그러나 I/Q 진폭 변조는 4장에서 논의한 AM 기술과 다릅니다. I/Q 변조기에서 I/Q 사인파를 변조하는 신호는 항상 양수가 되도록 이동되지 않습니다. 즉, I/Q 변조는 I/Q 파형을 음의 전압 값을 가질 수 있는 신호를 변조하여 곱하는 것을 포함하며, 결과적으로 "진폭" 변조는 180° 위상 이동을 초래할 수 있습니다. 이 페이지의 후반부에서 이 문제를 더 자세히 살펴보겠습니다.
"I/Q"라는 용어는 "in-phase"와 "quadrature"의 약자입니다. 안타깝게도 우리는 이미 용어 문제가 있습니다. 우선, "in-phase"와 "quadrature"는 그 자체로는 의미가 없습니다. 위상은 상대적이며, 다른 신호나 확립된 참조 지점과 관련하여 "in phase" 또는 "out of phase"일 수 있습니다. 더욱이, 우리는 이제 신호와 해당 신호와 관련된 변조/복조 기술에 모두 적용되는 "quadrature"라는 단어를 가지고 있습니다.
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
I Inverted 및 Q Normal
I Normal 및 Q Inverted
이것은 QPSK 변조기의 기본 블록 다이어그램입니다. 먼저, 디지털 데이터 스트림이 처리되어 두 개의 연속 비트가 두 개의 병렬 비트가 됩니다. 이 두 비트는 동시에 전송됩니다. 다시 말해,이 페이지에서 언급했듯이 QPSK는 한 심볼이 두 비트를 전송할 수 있도록 합니다. 로컬 오실레이터는 캐리어 사인파를 생성합니다. 로컬 오실레이터 신호 자체가 I 캐리어가 되고, 90° 위상 편이가 적용되어 Q 캐리어가 생성됩니다. I 및 Q 캐리어는 I 및 Q 데이터 스트림에 곱해지고, 이러한 곱셈의 결과로 나온 두 신호가 합산되어 QPSK 변조 파형이 생성됩니다.
사분위 변조
보시다시피, 파형 중 하나의 진폭을 다른 파형에 비해 증가시키면 합산 신호가 더 높은 진폭 파형 쪽으로 이동합니다. 이는 직관적으로 이해가 됩니다. 예를 들어 Q 파형을 제거하면 합산이 I 파형의 위상으로 완전히 이동합니다. (분명히) I 파형을 0에 더하면 I 파형과 동일한 합산 신호가 생성되기 때문입니다.
위상 변조는 위상 편이 키잉의 형태로 현대 RF 시스템에서 중요한 기술이며, 위상 변조는 I/Q 신호의진폭을변화시킴으로써 편리하게 달성할 수 있습니다 . 다음 플롯을 고려하세요.
다시 말해, I 파형의 위상이 0°이고 Q 파형의 위상이 90°라고 가정하면 합산 신호의 위상은 45°가 됩니다. 이러한 I 및 Q 신호를 사용하여 진폭 변조된 파형을 만들려면 개별 I 및 Q 신호를 진폭 변조하면 됩니다. 당연히 진폭이 증가하거나 감소하는 두 신호를 더하여 만든 신호의 진폭은 증가하거나 감소합니다. 그러나 I 신호에 적용된 진폭 변조가 Q 신호에 적용된 진폭 변조와 동일해야 합니다. 동일하지 않으면위상편이가발생하기때문입니다 . 이제 I/Q 신호의 다음 속성에 대해 알아보겠습니다.
I와 Q 신호 자체는 그다지 흥미롭지 않습니다. 흥미로운 일은 I와 Q 파형을 더할 때 일어납니다. 어떤 형태의 변조도 I와 Q 신호의 진폭(진폭만)을 변화시킨 다음 더하는 것만으로 간단히 수행할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
I/Q 신호에 대해 이해해야 할 첫 번째 사항은 주파수나 위상 변조가 아닌 항상 진폭 변조라는 것입니다. 그러나 I/Q 진폭 변조는 4장에서 논의한 AM 기술과 다릅니다. I/Q 변조기에서 I/Q 사인파를 변조하는 신호는 항상 양수가 되도록 이동되지 않습니다. 즉, I/Q 변조는 I/Q 파형을 음의 전압 값을 가질 수 있는 신호를 변조하여 곱하는 것을 포함하며, 결과적으로 "진폭" 변조는 180° 위상 이동을 초래할 수 있습니다. 이 페이지의 후반부에서 이 문제를 더 자세히 살펴보겠습니다.
"I/Q"라는 용어는 "in-phase"와 "quadrature"의 약자입니다. 안타깝게도 우리는 이미 용어 문제가 있습니다. 우선, "in-phase"와 "quadrature"는 그 자체로는 의미가 없습니다. 위상은 상대적이며, 다른 신호나 확립된 참조 지점과 관련하여 "in phase" 또는 "out of phase"일 수 있습니다. 더욱이, 우리는 이제 신호와 해당 신호와 관련된 변조/복조 기술에 모두 적용되는 "quadrature"라는 단어를 가지고 있습니다.
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
I Inverted 및 Q Normal
I Normal 및 Q Inverted
이것은 QPSK 변조기의 기본 블록 다이어그램입니다. 먼저, 디지털 데이터 스트림이 처리되어 두 개의 연속 비트가 두 개의 병렬 비트가 됩니다. 이 두 비트는 동시에 전송됩니다. 다시 말해,이 페이지에서 언급했듯이 QPSK는 한 심볼이 두 비트를 전송할 수 있도록 합니다. 로컬 오실레이터는 캐리어 사인파를 생성합니다. 로컬 오실레이터 신호 자체가 I 캐리어가 되고, 90° 위상 편이가 적용되어 Q 캐리어가 생성됩니다. I 및 Q 캐리어는 I 및 Q 데이터 스트림에 곱해지고, 이러한 곱셈의 결과로 나온 두 신호가 합산되어 QPSK 변조 파형이 생성됩니다.
사분위 변조
보시다시피, 파형 중 하나의 진폭을 다른 파형에 비해 증가시키면 합산 신호가 더 높은 진폭 파형 쪽으로 이동합니다. 이는 직관적으로 이해가 됩니다. 예를 들어 Q 파형을 제거하면 합산이 I 파형의 위상으로 완전히 이동합니다. (분명히) I 파형을 0에 더하면 I 파형과 동일한 합산 신호가 생성되기 때문입니다.
위상 변조는 위상 편이 키잉의 형태로 현대 RF 시스템에서 중요한 기술이며, 위상 변조는 I/Q 신호의진폭을변화시킴으로써 편리하게 달성할 수 있습니다 . 다음 플롯을 고려하세요.
다시 말해, I 파형의 위상이 0°이고 Q 파형의 위상이 90°라고 가정하면 합산 신호의 위상은 45°가 됩니다. 이러한 I 및 Q 신호를 사용하여 진폭 변조된 파형을 만들려면 개별 I 및 Q 신호를 진폭 변조하면 됩니다. 당연히 진폭이 증가하거나 감소하는 두 신호를 더하여 만든 신호의 진폭은 증가하거나 감소합니다. 그러나 I 신호에 적용된 진폭 변조가 Q 신호에 적용된 진폭 변조와 동일해야 합니다. 동일하지 않으면위상편이가발생하기때문입니다 . 이제 I/Q 신호의 다음 속성에 대해 알아보겠습니다.
I와 Q 신호 자체는 그다지 흥미롭지 않습니다. 흥미로운 일은 I와 Q 파형을 더할 때 일어납니다. 어떤 형태의 변조도 I와 Q 신호의 진폭(진폭만)을 변화시킨 다음 더하는 것만으로 간단히 수행할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
I/Q 신호에 대해 이해해야 할 첫 번째 사항은 주파수나 위상 변조가 아닌 항상 진폭 변조라는 것입니다. 그러나 I/Q 진폭 변조는 4장에서 논의한 AM 기술과 다릅니다. I/Q 변조기에서 I/Q 사인파를 변조하는 신호는 항상 양수가 되도록 이동되지 않습니다. 즉, I/Q 변조는 I/Q 파형을 음의 전압 값을 가질 수 있는 신호를 변조하여 곱하는 것을 포함하며, 결과적으로 "진폭" 변조는 180° 위상 이동을 초래할 수 있습니다. 이 페이지의 후반부에서 이 문제를 더 자세히 살펴보겠습니다.
"I/Q"라는 용어는 "in-phase"와 "quadrature"의 약자입니다. 안타깝게도 우리는 이미 용어 문제가 있습니다. 우선, "in-phase"와 "quadrature"는 그 자체로는 의미가 없습니다. 위상은 상대적이며, 다른 신호나 확립된 참조 지점과 관련하여 "in phase" 또는 "out of phase"일 수 있습니다. 더욱이, 우리는 이제 신호와 해당 신호와 관련된 변조/복조 기술에 모두 적용되는 "quadrature"라는 단어를 가지고 있습니다.
I는 반전되었고 Q는 반전되었습니다.
I Inverted 및 Q Normal
I Normal 및 Q Inverted
이것은 QPSK 변조기의 기본 블록 다이어그램입니다. 먼저, 디지털 데이터 스트림이 처리되어 두 개의 연속 비트가 두 개의 병렬 비트가 됩니다. 이 두 비트는 동시에 전송됩니다. 다시 말해,이 페이지에서 언급했듯이 QPSK는 한 심볼이 두 비트를 전송할 수 있도록 합니다. 로컬 오실레이터는 캐리어 사인파를 생성합니다. 로컬 오실레이터 신호 자체가 I 캐리어가 되고, 90° 위상 편이가 적용되어 Q 캐리어가 생성됩니다. I 및 Q 캐리어는 I 및 Q 데이터 스트림에 곱해지고, 이러한 곱셈의 결과로 나온 두 신호가 합산되어 QPSK 변조 파형이 생성됩니다.
사분위 변조
보시다시피, 파형 중 하나의 진폭을 다른 파형에 비해 증가시키면 합산 신호가 더 높은 진폭 파형 쪽으로 이동합니다. 이는 직관적으로 이해가 됩니다. 예를 들어 Q 파형을 제거하면 합산이 I 파형의 위상으로 완전히 이동합니다. (분명히) I 파형을 0에 더하면 I 파형과 동일한 합산 신호가 생성되기 때문입니다.
위상 변조는 위상 편이 키잉의 형태로 현대 RF 시스템에서 중요한 기술이며, 위상 변조는 I/Q 신호의진폭을변화시킴으로써 편리하게 달성할 수 있습니다 . 다음 플롯을 고려하세요.
다시 말해, I 파형의 위상이 0°이고 Q 파형의 위상이 90°라고 가정하면 합산 신호의 위상은 45°가 됩니다. 이러한 I 및 Q 신호를 사용하여 진폭 변조된 파형을 만들려면 개별 I 및 Q 신호를 진폭 변조하면 됩니다. 당연히 진폭이 증가하거나 감소하는 두 신호를 더하여 만든 신호의 진폭은 증가하거나 감소합니다. 그러나 I 신호에 적용된 진폭 변조가 Q 신호에 적용된 진폭 변조와 동일해야 합니다. 동일하지 않으면위상편이가발생하기때문입니다 . 이제 I/Q 신호의 다음 속성에 대해 알아보겠습니다.
I와 Q 신호 자체는 그다지 흥미롭지 않습니다. 흥미로운 일은 I와 Q 파형을 더할 때 일어납니다. 어떤 형태의 변조도 I와 Q 신호의 진폭(진폭만)을 변화시킨 다음 더하는 것만으로 간단히 수행할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
I/Q 신호에 대해 이해해야 할 첫 번째 사항은 주파수나 위상 변조가 아닌 항상 진폭 변조라는 것입니다. 그러나 I/Q 진폭 변조는 4장에서 논의한 AM 기술과 다릅니다. I/Q 변조기에서 I/Q 사인파를 변조하는 신호는 항상 양수가 되도록 이동되지 않습니다. 즉, I/Q 변조는 I/Q 파형을 음의 전압 값을 가질 수 있는 신호를 변조하여 곱하는 것을 포함하며, 결과적으로 "진폭" 변조는 180° 위상 이동을 초래할 수 있습니다. 이 페이지의 후반부에서 이 문제를 더 자세히 살펴보겠습니다.
"I/Q"라는 용어는 "in-phase"와 "quadrature"의 약자입니다. 안타깝게도 우리는 이미 용어 문제가 있습니다. 우선, "in-phase"와 "quadrature"는 그 자체로는 의미가 없습니다. 위상은 상대적이며, 다른 신호나 확립된 참조 지점과 관련하여 "in phase" 또는 "out of phase"일 수 있습니다. 더욱이, 우리는 이제 신호와 해당 신호와 관련된 변조/복조 기술에 모두 적용되는 "quadrature"라는 단어를 가지고 있습니다.
