Lisa eelistus Määra koduleht
Ametikoht:AVALEHT >> Uudised >> Projektid

tooted Kategooria

tooted Sildid

Fmuser saidid

Kvadratuuridemodulatsiooni mõistmine

Date:2020/5/22 15:23:15 Hits:


Raadiosageduse demonstratsioon
Sellel lehel selgitatakse kvadratuurdemodulatsiooni ja antakse ülevaade I / Q-signaalide olemusest.

Kui olete eelmist lehte lugenud, siis teate, mis on I / Q signaalid ja kuidas toimub kvadratuurne (st I / Q signaalil põhinev) modulatsioon. Sellel lehel käsitleme kvadratuurdemodulatsiooni, mis on mitmekülgne tehnika teabe eraldamiseks amplituudi, sageduse ja faasimodulatsiooniga lainekujudest.

I ja Q teisendamine
Järgmine diagramm annab edasi kvadratuurdemodulaatori põhistruktuuri.



Te märkate hõlpsalt, et süsteem sarnaneb tagurpidi kvadratuurmodulaatoriga. RF-signaal korrutatakse kohaliku ostsillaatori signaaliga (I kanali jaoks) ja lokaalset ostsillaatorit nihutatakse 90 ° (Q-kanali jaoks). Tulemuseks (pärast madalpääsfiltrimist, mida selgitatakse varsti) on I ja Q lainekujud, mis on edasiseks töötlemiseks valmis.

Kvadratuurmodulatsioonis kasutame põhiriba I / Q signaale amplituudi-, sagedus- või faasimoduleeritud lainekuju loomiseks, mida võimendatakse ja edastatakse. Kvadratuurdemodulatsioonis teisendame olemasoleva modulatsiooni vastavateks I / Q põhiriba signaalideks. 



Oluline on mõista, et vastuvõetud signaal võib pärineda mis tahes saatjalt - kvadratuurdemodulatsioon ei piirdu signaalidega, mis loodi algselt kvadratuurmodulatsiooni kaudu.

Madalpääsfiltrid on vajalikud, kuna vastuvõetud signaali suhtes rakendatud kvadratuurkorrutised ei erine korrutamisest, mida kasutatakse näiteks tavalises AM-demodulaatoris. Vastuvõetud spektrit nihutatakse kandesageduse (fC) võrra allapoole ja ülespoole; seega on madalpääsfiltrit vaja 2fC ümber koondatud spektriga seotud kõrgsagedusliku sisu mahasurumiseks.

Kui olete lugenud lehte amplituudidemodulatsiooni kohta, võis eelmine lõik teid mõista, et kvadratuurdemodulaator koosneb tegelikult kahest amplituudmodulaatorist. Muidugi ei saa sagedusmoduleeritud signaalile rakendada tavalist amplituudidemodulatsiooni; FM-signaali amplituudis pole kodeeritud teavet. 


Kuid kvadratuur (amplituud) demodulatsioon suudab hõivata sagedusega kodeeritud teavet - see on lihtsalt I / Q signaalide (üsna huvitav) olemus. Kasutades kahte amplituuddemodulaatorit, mida juhivad kandesagedusega sinusoidid ja mille 90 ° faasierinevus on, genereerime kaks erinevat põhiriba signaali, mis koos suudavad edastada vastuvõetud signaali sageduse või faasi muutuste kaudu kodeeritud teavet.

Kvadratuuri amplituudi demonstratsioon
Nagu mainitud selle peatüki esimesel lehel, kuidas AM-lainekuju demoduleerida, hõlmab amplituudide demodulatsiooni üks lähenemisviis vastuvõetud signaali korrutamist kandesageduse referentssignaaliga ja seejärel selle korrutamise tulemuse madalpääsfiltrit. 


See meetod pakub suuremat jõudlust kui AM-demodulatsioon, mis on üles ehitatud lekkiva piigidetektori ümber. Sellel lähenemisel on aga tõsine nõrkus: korrutamise tulemust mõjutab faasi suhe saatja kanduri ja vastuvõtja kandesageduse referentssignaali vahel.




Need graafikud näitavad demoduleeritud signaali saatja-vastuvõtja faasierinevuse kolme väärtuse jaoks. Faasierinevuse suurenedes demoduleeritud signaali amplituud väheneb. Demodulatsiooniprotseduur on muutunud 90 ° faasierinevusega mittefunktsionaalseks; see tähistab kõige halvemat stsenaariumi, st kui amplituudifunktsiooni erinevus (mõlemas suunas) 90 ° nurga alt eemaldub, hakkab amplituud uuesti suurenema.

Üks viis selle olukorra parandamiseks on täiendava vooluahela kaudu, mis sünkroniseerib vastuvõtja referentssignaali faasi vastuvõetud signaali faasiga. Kuid saatja ja vastuvõtja vahelise sünkroniseerimise ületamiseks võib kasutada kvadratuurdemodulatsiooni. 


Nagu just mainiti, on halvimal juhul faasi erinevus ± 90 °. Seega, kui me teostame korrutamise kahe võrdlussignaaliga, mis on eraldatud faasi 90 ° võrra, kompenseerib ühe kordisti väljund teise kordisti väljundi väheneva amplituudi. 


Selle stsenaariumi korral on halvimal juhul faaside erinevus 45 ° ja ülaltoodud joonisel näete, et 45 ° faasierinevus ei põhjusta demoduleeritud signaali amplituudi katastroofilist vähenemist.

Järgmised graafikud näitavad seda I / Q kompensatsiooni. Jäljed on demoduleeritud signaalid kvadratuurdemodulaatori I ja Q harudest.

Saatja faas = 0 °



Saatja faas = 45 °
(oranž jälge on sinise jälje taga- need kaks signaali on identsed)


 

Saatja faas = 90 °





Pidev amplituud
Oleks mugav, kui saaksime ühendada demoduleeritud signaali I ja Q versioonid üheks lainekujuks, mis säilitab konstantse amplituudi sõltumata saatja ja vastuvõtja faasisuhtest. 


Teie esimene instinkt võib olla lisamise kasutamine, kuid kahjuks pole see nii lihtne. Järgmine graafik loodi simulatsiooni kordamisega, kus kõik on sama, välja arvatud saatja kanduri faas. Faasiväärtus omistatakse parameetrile, millel on seitse erinevat väärtust: 0 °, 30 °, 60 °, 90 °, 120 °, 150 ° ja 180 °. Jälg on demoduleeritud I lainekuju ja demoduleeritud Q lainekuju summa.




Nagu näete, pole lisamine kindlasti viis signaali tekitamiseks, mida saatja ja vastuvõtja faasisuhete muutused ei mõjuta. See pole üllatav, kui meenutame I / Q-signaalide ja kompleksarvude matemaatilist ekvivalenti: signaali I- ja Q-komponendid on analoogsed keerulise arvu reaalsetele ja kujuteldavatele osadele. 


Tehes kvadratuurdemodulatsiooni, saadakse reaalsed ja kujuteldavad komponendid, mis vastavad põhiriba signaali suurusele ja faasile. Teisisõnu, I / Q demodulatsioon on sisuliselt translatsioon: tõlgime magnituudiga pluss-faasisüsteemist (mida kasutab tüüpiline põhiriba lainekuju) Cartesiuse süsteemi, kus I komponent on tähistatud x-teljel ja Q komponent joonistatakse y-teljel.




Kompleksse arvu suuruse saamiseks ei saa me lihtsalt lisada tegelikke ja kujuteldavaid osi ning sama kehtib I ja Q signaalikomponentide kohta. Selle asemel peame kasutama diagrammil näidatud valemit, mis on midagi muud kui tavaline Pythagorase lähenemisviis parema kolmnurga hüpotenuusi pikkuse leidmiseks. 


Kui rakendame seda valemit I ja Q demoduleeritud lainekujudele, võime saada lõpliku demoduleeritud signaali, mida faasimuutused ei mõjuta. Järgmine graafik kinnitab seda: simulatsioon on sama, mis eelmine (st seitse erinevat faasiväärtust), kuid näete ainult ühte signaali, kuna kõik jäljed on identsed.




kokkuvõte
* Kvadratuurdemodulatsioon kasutab I ja Q demoduleeritud lainekujude genereerimiseks kahte võrdlussignaali, mis on eraldatud faasi 90 ° nurgast, koos kahe kordaja ja kahe madalpääsfiltriga.


* Kvadratuurdemodulatsiooni saab kasutada AM-demodulaatori valmistamiseks, mis sobib saatja ja vastuvõtja vahelise faasisünkroonimise puudumisega.
I ja Q lainekujud, mis tulenevad kvadratuurdemodulatsioonist, on ekvivalentsed kompleksarvu reaalse ja kujuteldava osaga.




Jäta sõnum 

Nimi *
E-POST *
TELEFON
AADRESS
kood Vaata kontrollkood? Vajuta värskendada!
Sõnum
 

Sõnumite nimekiri

Kommentaarid Laadimine ...
AVALEHT| Meist| TOODET| Uudised| Lae| Toetus| tagasiside| Võta meiega ühendust| Teenus

Kontakt: Zoey Zhang Veeb: www.fmuser.net

Whatsapp / Wechat: + 86 183 1924 4009

Skype: tomleequan E-post: [meiliga kaitstud] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Aadress inglise keeles: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620 Aadress hiina keeles: 广州市天河区黄埔大道西273尷栘) ​​305.