【毫米波雷达】接收机中为什么要把信号分成IQ两路？

在许多雷达、声纳和通信系统中,一般都需要将接收器的中频输出信号变换为正交的两路基带信号，即采用I、Q两种通道来检波，这到底是什么原因呢？我一直有这个疑问，下面是我对一些网友回答的总结，仅供学习参考！！！

原因一：具有更大的动态范围和更高的精度

由于保留了信号的相位信息,意味着如果信号相干的话，两个基带信号可以用来进行相干积累，因此，使用正交探测技术的IQ接收器比不使用正交探测技术的接收器,具有更大的动态范围和更高的精度。

原因二：I/Q两路采样可以降低采样率

把要传输的数据分成并行的两路（I和Q路）分别进行扩频/加扰。分成两路并行处理的目的是充分利用图座图进行调制，图座图有X和Y轴，正好对应I和Q路，I/Q两路采样可以降低采样率，可以获取信号的相位信息。

原因三：方便将信号采用复信号的方法表示 　

硬件电路一般都不支持复数运算，一般的方法是把实部，虚部分别方在不同的存储区域，运算的时候分别按照实虚部运算！对此，我这样理解，复数只是在学习过程中的一个概念，我们可以在做理论推导时使用，到了实际的应用（在硬件电路里编程实现我们前面推导的理论）必须把一个复数换成两个实数，分别按照实数的运算法则运算，只是要时刻记住那个结果是实部，那个是虚部？不知道这样理解对吗？

 

还有一个网友的回复如下：

在通信系统中, 信号就是调制和解调所要传送的信息。
而在数字通信系统中,传送的信息是数据。数字调制是将数据数据载在射频载波的过程,而解调则是将数据数据从射频信号中取出的过程。
射频载波信号A cos（2πfct+θ）可供改变的参数只有振幅、频率和相位三种。
改变载波振幅的调变方式称为调幅（AM）;
改变载波频率方式称为调频（FM）;
改变载波相位的调变方式称为相位调变（PM）。
由于相位的微分即是频率,所以载波信号的振幅和相位可以说是两个主要的调制变量。如果把调制中载波振幅和相位的信息记录下来，即A与θ,并以二维空间的两个变量分别代表振幅和相位,那么极坐标上任意点到原点的距离和相角,正好可以代表载波的振幅和相位,也可以说是代表载波的被调制情况。
极坐标方式的调制表示方法可转化为直角坐标方式,也就是I-Q图。载波振幅和相位可记录为二维空间上的一点,而这一点所代表的向量,在横轴和纵轴上的投影分别为I值和Q值。I为同相位（In-phase）分量,代表向量在横轴上的投影;Q为90度相移（Quadrate）分量,代表向量在纵轴上的投影。这样调制后的数据就分成了两路，同相（I）和正交（Q）分量，这两个分量是正交的，相位相差90度，并且互不相干。调制后我们再分开处理IQ两路，进行中频和射频处理，最后再DAC前合成一路（相加），然后天线发射。在接收端用正交调制相反算法分出IQ两路，分别处理，然后又变成一路供CPU处理。其实这里的调制方式属于通信技术中常用的相干调制的范畴，当然相干调制不一定是正交的，正交适应于BPSK、QPSK中，8PSK等八相以上调制。
特点：1.从传输线角度来看，I/Q信号是一种双线传输模式，能量主要集中在两线之间。与外界关系不大。以此可以抗击共模干扰。当然，双线间回路面积要小些是前提。
           2.IQ信号本身和抗干扰没多大关系，现代通信系统为了使频谱利用率更高，所以用了许多种矢量调制，如BPSK、QPSK、QAM等等。作为复信号，可以应用单边带形式，节省了信道资源。
           3.可以作为复信号使用，这样在解决很多问题时，会非常方便，比如，我们在仿真中通常可以使用复信号来所运算，这里的I路就是复信号的实部信号，Q路就是复信号的虚部信号。同时对于数字信号而言是不会区分一个信号是不是矢量的，所以采用IQ调制这种方式，应很好地使数字和模拟之间塔起了矢量的桥梁。 
          4.将数据分为I、Q正交的两路来传输，可以降低每路的传输速率为一半，这样可以在低速率信道上传输。

还有一篇写得很好的IQ信号调制的文章：http://www.ni.com/tutorial/4805/en/