वायरलेस डिजिटल संचार: IQ मॉड्यूलेशन का कार्य सिद्धांत

वायरलेस डिजिटल संचार: कार्य सिद्धांतIQ मॉड्यूलेशन
IQ मॉडुलन, LTE और WiFi क्षेत्रों में व्यापक रूप से प्रयुक्त विभिन्न उच्च-क्रम मॉडुलन विधियों, जैसे BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, आदि का आधार है। LTE और WiFi में अंतर्निहित OFDM कार्यान्वयन तंत्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए IQ मॉडुलन के कार्य सिद्धांत को समझना आवश्यक है। क्योंकि OFDM के प्रत्येक उपवाहक पर प्रयुक्त मॉडुलन विधियाँ अभी भी IQ मॉडुलन पर आधारित विभिन्न QAM मॉडुलन तकनीकें हैं, और अनिवार्य रूप से, OFDM का कार्यान्वयन कई ऑर्थोगोनल उपवाहकों पर IQ मॉडुलन का अध्यारोपण है।
IQ मॉडुलन में I और Q की अवधारणाएँ दो अंग्रेज़ी शब्दों के संक्षिप्त रूप हैं: क्रमशः In Phase और Quadrature। सीधे शब्दों में कहें तो, I और Q संकेतों के नामों का कोई अर्थ नहीं है। In-phase क्या है? ऑर्थोगोनैलिटी क्या है? in-phase निर्धारित करने के लिए संदर्भ के रूप में किस संकेत का उपयोग किया जाता है?चरणऔर चतुर्भुज? व्यावहारिक कार्यान्वयन में, समान आवृत्ति की कोसाइन और साइन तरंगों के समूह को सामान्यतः I और Q संकेतों के रूप में उपयोग किया जाता है। इसलिए, I संकेत के रूप में प्रयुक्त कोसाइन संकेत वास्तव में संदर्भ संकेत है, जो निश्चित रूप से एक इन-फ़ेज़ संकेत है। वह कोसाइन संकेत जो I संकेत से 90 डिग्री कला से बाहर है, स्वाभाविक रूप से उसका चतुर्भुज संकेत है। इसलिए IQ मॉडुलन संकेतों की सबसे सरल समझ यह है कि I संकेत को एक कोसाइन वाहक संकेत और Q संकेत को I संकेत से 90 डिग्री के आवृत्ति अंतर वाला एक साइन वाहक संकेत माना जाए।

तथाकथित IQ मॉडुलन में वाहकों के समान आवृत्ति वाले I संकेतों, अर्थात् कोसाइन संकेतों, और Q संकेतों, अर्थात् साइन संकेतों (90 डिग्री के कलांतर और एक दूसरे के लंबवत) के एक समूह का उपयोग करके दो बेसबैंड संकेतों को एक साथ दो वाहकों पर मॉडुलित किया जाता है, और फिर दोनों मॉडुलित संकेतों को एक साथ अध्यारोपित करके उन्हें एक RF परिपथ के माध्यम से प्रेषित किया जाता है। रेडियो आवृत्ति संकेत प्राप्त करने के बाद, प्राप्तकर्ता छोर निम्न कार्य करता है:आईक्यू डिमॉड्यूलेशन। IQ डिमॉड्यूलेशन के दौरान, क्योंकि दो वाहक एक दूसरे के लंबवत होते हैं, दो बेसबैंड संकेतों को पिछले मॉडुलन प्रक्रिया में उपयोग किए गए I और Q वाहक संकेतों के आधार पर मिश्रित संकेत से अलग किया जा सकता है और अलग से डिमॉड्यूल किया जा सकता है। IQ द्वारा मॉडुलित I और Q दोनों संकेतों के लिए, एक तरफ के सापेक्ष आयाम को बढ़ाने से न केवल मॉडुलित संकेत के आयाम में वृद्धि होती है, बल्कि मॉडुलित संकेत के चरण को बढ़े हुए आयाम के साथ पक्ष की ओर स्थानांतरित करने का कारण भी बनता है। इसलिए अनिवार्य रूप से, IQ मॉडुलन I सिग्नल और Q सिग्नल पर किया गया आयाम मॉडुलन है, लेकिन मॉडुलन परिणाम न केवल मॉडुलित संकेत के आयाम को प्रभावित करता है, बल्कि इसके चरण परिवर्तन को भी प्रभावित करता है।