數字射頻芯片I/Q信號

當前的數字射頻芯片，無(wú)一例外的用到了I/Q信號，就算是RFID芯片，內部也用到了I/Q信號，然而絕大部分射頻人員，對于IQ的了解除了名字之外，基本上一無(wú)所知。

網(wǎng)上有大量關(guān)于IQ信號的資料，但都是公式一大堆，什么四相圖，八相圖之類(lèi)的，最后還是不明白，除了知道這兩個(gè)名次解釋?zhuān)?/p>

I：in-phase 表示同相

Q：quadrature 表示正交，與I相位差90度。

國內的教學(xué)首先是老師根本不懂實(shí)踐，之后只能按照書(shū)本講公式，其實(shí)老師自己什么都不懂，很多人都說(shuō)老師只懂理論，若老師真的懂理論，那教育就不是現在這個(gè)局面了，實(shí)際上老師不僅僅不懂實(shí)踐，更不懂理論，只是照本宣科吧了。

現在來(lái)解釋I Q信號的來(lái)源：

最早通訊是模擬通訊，假設載波為cos(a)，信號為cos(b)，那么通過(guò)相成頻譜搬移，就得到了

cos(a) * cos(b) = 1/2[cos( a + b) - cos(a - b) ]

這樣在a載波下產(chǎn)生了兩個(gè)信號，a+b和a-b,而對于傳輸來(lái)說(shuō)，其實(shí)只需要一個(gè)信號即可，也就是說(shuō)兩者選擇一個(gè)即可，另外一個(gè)沒(méi)用，需要濾掉。但實(shí)際上濾波器是不理想的，很難完全濾掉另外一個(gè)，所以因為另外一個(gè)頻帶的存在，浪費了很多頻帶資源。

進(jìn)入數字時(shí)代后，在某一個(gè)時(shí)刻傳輸的只有一個(gè)信號頻率，比如0，假設為900MHz，1假設為901MHz，一直這兩個(gè)頻率在變化而已，并且不可能同時(shí)出現。這個(gè)不同于模擬通訊信號，比如電視機，信號的頻帶就是6.5MHz。還有一個(gè)嚴重的問(wèn)題，就是信號頻帶資源越來(lái)越寶貴，不能再像模擬一樣這么簡(jiǎn)單的載波與信號相乘，導致雙邊帶信號。

大家最希望得到的，就是輸入a信號和b信號，得到單一的a+b或者a－b即可?；诖四康?，我們就把這個(gè)公式展開(kāi)：

cos（a－b）＝cos(a)cos(b)＋sin(a)sin(b)

這個(gè)公式清楚的表明，只要把載波a和信號b相乘，之后他們各自都移相90度相乘，之后相加，就能得到a-b的信號了。這個(gè)在數字通訊，當前的半導體工藝完全可以做到：

1：數字通訊，單一時(shí)間只有一個(gè)頻點(diǎn)，所以可以移相90度。

2：相加器、相乘器技術(shù)很容易實(shí)現。

如下圖：手機GSM射頻部分

接下來(lái)就很好辦了，大家知道I就是cos(b),Q就是sin(b)

對這兩個(gè)信號進(jìn)行組合：

cos(b), sin(b)

cos(b), -sina(b)

-cos(b), sin(b)

-cos(b), -sin(b)

這個(gè)就是IQ信號的四相調制了。

之后為了編碼更多的，就在這個(gè)里面折騰了，下面的就大家自己看書(shū)了。

注意，通過(guò)上面分析，大家知道IQ信號應該是正弦波模擬信號，手機上的頻率是66KHz，大家在布線(xiàn)的時(shí)候一定要保證IQ信號不被干擾，畢竟是模擬信號，不然相乘相加之后就有很多雜波產(chǎn)生了，這個(gè)就是雜散了。