IQ调制技术

一、调制和基本术语

在学习IQ调制前先要知道什么是调制。调制就是将原始信号加载到载波依赖的方法。载波是指被调制成为传输信号的波形，一般为正弦波（来回定义）。而未对载波进行调制的的待传信号称为基带信号（信号的频谱从零频附近开始的，没有经过调制的信号），它所使用频率为基带，以基带信号传输的的方式即为基带传输，它一般应用在工业上。基带的高限频率和低限频率往往远大于1（频带越宽，传输波形衰减越大，所以长距离通信需要调制）,将基带信号搬移到高频带（调制过程）叫通带传输。
调制就是将基带信号（基带信号频带宽，但能量主要集中在低频）搬移到高频上或者说用载波的某个参量来表示基带信号。其作用一是把基带信号调制成适合在信道中传输的信号，二是实现信道的多路复用，提高信道利用率，三是减小干扰，提高系统的抗干扰能力，最后实现传输带宽与信噪比之间的互换。
调制可分为线性调制和非线性调制。前者指调幅，双边带调制，单边带调制和残留边带调制而后者一般指频谱的非线性变换。
带通信号是指频谱位于某个中心频率附近的信号，假如基带信号与带通信号具有某种关系（频谱形状不变），称为该带通信号的等效基带信号。带通信号可以用等效低通来表示，用来简化 带通依赖的处理。
调制也可为分模拟调制和数字调制。模拟调制有三种类型即调幅（AM）、调频（FM）和相位调制（PM）。数字调制的过程就是将原始数据比特流按照一定的规则映射至IQ坐标系的过程。映射完成后将得到数字I和Q信号，再分别由DAC转换为模拟I和Q信号，最后经IQ调制器上变频至射频频段。它其实可以通过和模拟信号一样去处理三种类型的方式去控制载波信号，但它称为ASK，FSK和PSK，另外在数字调制中还有一种调制方式同时包含幅度和相位的调制称为QAM调制，即正交幅度调制。

二、I/Q调制

什么I/Q？其实可以简单理解成为一个复数坐标定义的矢量图（复信号，对应有实信号）。其中横轴为实部，纵轴为虚部，其矢量定位点称为映射点或星座点，所以可以用IQ星座图表示这些点（星座图对判断误码率有很大作用）。每个矢量可以定义为I+jQ的正交分量形式，所以数字调制也叫矢量调制。I/Q调制由于频谱效率较高，因而在数字通信中得到广泛采用。
因为I/Q信号正交，所以，其可以划分成两路，一路是0和180度，一路是90和270度。

三、原理及作用

I/Q解调的数学原理：
1、当数字本振的频率等于调制信号的载波频率时，数字滤波器输出的实部信号 I(t)和虚部信号Q(t), 这两个就是调制在载波上的时域波形。 ​
2、用幅度坐标显示 I/Q相对于的结果，就得到调制了的幅度。​
3、用相位坐标显示 I/Q 相对于时间的结果，就得到调制了的相位​
4、频率是相位对时间的微分​

I/Q调制器具有三个比较关键的性能指标：
1、整个带宽内的频率响应
2、 两个支路间的幅频响应对称性
3、 两路 LO 信号的正交性。
I/Q调制的作用主要是提高利用率。I和Q信号是在相位上是正交的，所以可以看成两路信号，因此其频谱利用比单相调制提高一倍。但是其要求相对于单相要高很多。简单理解就是两吃点 载波用正弦和余弦同时与I、Q两路信号调制后一起发射，当然利用率提高了一倍。

四、总结

小白入门篇，有错误和不妥欢迎指出，这一系列的重点不是怎么搞这些算法，重点是先知道这些算法是搞啥的或者说弄明白这些算法是什么，怎么来的，有哪些物理意义和实际应用。具体的算法可能会在后期实际用到再进行具体的分析说明。