什么是智商信号?

I- Q调制信号可以由同相载波和90度相移载波相加合成,因此易于实现。其次,I-Q图上通常只有几个固定点,简单的数字电路就足够编码了。而且不同调制技术的区别只是I-Q图上点的分布,所以改变I-Q编码器,使用同一个调制器,可以得到不同的调制结果。

I-Q解调的过程也非常容易。只要获得与发射机相同的载波信号,解调器的框图基本上就是调制器的逆过程。就硬件的出发点而言,调制器和解调器的框图中没有因为I-Q值的不同(不同的I-Q调制技术)而必须改变的部分,所以这两种框图可以适用于所有的I-Q调制技术。

BPSK(双相移键控)是调制数字元问题的最简单方法,如图6-5所示。当基频数据为1时,载波的幅度和相位保持不变。当基频数据为0时,载波的幅度保持不变,但相位变化180度。如果数据1和0交替传输,载波相位会发生180度的较大变化,导致信号不连续。因此,BPSK调制后的信号带宽更大。BPSK的I-Q图或者星座图上只有两个点,分别在原点的两边。两点与原点的距离相同,但相位差为180度。

QPSK(正交相位键控)在星座图上有四个点,以原点为中心形成一个正方形,如图6-6所示。星座上四点之间的距离与原点相同,所以载波的振幅没有变化,只有相位发生了变化。因为星座图上只有四个点,也就是有四种可能的调制情况,每种情况都可以用两个数据位来表示。

I-Q图上的每一个点都被定义为一个符号,点在图上出现的频率就是符号rote或boud rate,即实际载波变化的速率。在QPSK,每个符号代表两个数据位,因此数据传输速率是符号传输速率的两倍。相反,符号传输速率是数据传输速率的一半。如果已知一个符号代表几个数据比特,那么符号传输速率就是数据传输速率除以一个符号所代表的数据比特数。

调制后信号的带宽与符号传输速率成正比,而QPSK直接将载波改变180度的几率相对小于BPSK。在相同的符号传输速率下,QPSK占用的带宽会少一点,但实际上数据传输速率是BPSK的两倍。

FSK(频移键控)是调频的数字元素,如图6-9所示。传输的数据为1和0,各代表一个载波频率,载波幅度保持不变。利用现有的调频解调技术,可以很容易地恢复基频数据。

MSK(Minimum Shift Keying)是一种特殊的FSK,其中数据1和0表示的载频之差△f为数据传输速率的1/2。MSK也可以被视为QPSK的变体。MSK像QPSK一样在星座上有四个点,但是点每次只能向前或向后移动90度,不能对角移动,也就是说载波的相位不会发生180度的变化,所以调制信号的频谱不会分散,频率利用会更高效。

调制的意思是在信号发送端以某种方式改变一个已知的信号载波,而解调则是找出已知的载波信号在接收端是如何变化的,以及这种变化背后要传递的信息。在模拟通信系统中,模拟基频信号(如语音)是要通过调制解调传输的信息。在数字通信系统中,传输的信息通常是由基频信号处理的数据。也就是说,数字调制是将数据加载到射频载波上的过程,而解调是将数据从射频信号中取出的过程。射频载波信号Aces(2πfct+θ)只有三个参数可以改变:幅度、频率和相位。改变载波幅度的调制方法称为调幅。改变载波频率的方式称为调频(FM);改变载波相位的调制方法称为相位调制(PM)。因为相位的微分就是频率,所以载波信号的幅度和相位可以说是两个主要的调制变量。