वायरलेस डिजिटल संचार: IQ मॉड्यूलेशन का कार्य सिद्धांत

वायरलेस डिजिटल संचार: कार्य सिद्धांतआईक्यू मॉड्यूलेशन
IQ मॉड्यूलेशन LTE और WiFi क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले विभिन्न उच्च-क्रम मॉड्यूलेशन विधियों का आधार है, जैसे BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, आदि। LTE और WiFi में अंतर्निहित OFDM कार्यान्वयन तंत्र की बेहतर समझ के लिए IQ मॉड्यूलेशन के कार्य सिद्धांत को समझना आवश्यक है। क्योंकि OFDM के प्रत्येक सबकैरियर पर उपयोग की जाने वाली मॉड्यूलेशन विधियाँ अभी भी IQ मॉड्यूलेशन पर आधारित विभिन्न QAM मॉड्यूलेशन तकनीकें हैं, और अनिवार्य रूप से, OFDM का कार्यान्वयन कई ऑर्थोगोनल सबकैरियर पर IQ मॉड्यूलेशन का सुपरपोजिशन है।
IQ मॉड्यूलेशन में I और Q की अवधारणाएँ दो अंग्रेजी शब्दों के संक्षिप्त रूप से मेल खाती हैं: क्रमशः इन फेज़ और क्वाडरेचर। शाब्दिक अर्थ से सरल शब्दों में कहें तो I और Q सिग्नल के नामों का कोई मतलब नहीं है। इन-फ़ेज़ क्या है? ऑर्थोगोनैलिटी क्या है? इन-फ़ेज़ निर्धारित करने के लिए संदर्भ के रूप में किस सिग्नल का उपयोग किया जाता है?चरणऔर चतुर्भुज? व्यावहारिक कार्यान्वयन में, समान आवृत्ति की कोसाइन और साइन तरंगों का एक सेट आम तौर पर I और Q संकेतों के रूप में उपयोग किया जाता है। इसलिए, I सिग्नल के रूप में उपयोग किया जाने वाला कोसाइन सिग्नल वास्तव में संदर्भ सिग्नल है, जो निश्चित रूप से एक इन फेज़ सिग्नल है। कोसाइन सिग्नल जो I सिग्नल के साथ 90 डिग्री आउट ऑफ फेज़ है, स्वाभाविक रूप से इसका चतुर्भुज सिग्नल है। इसलिए IQ मॉड्यूलेशन सिग्नल की सबसे सरल समझ I सिग्नल को कोसाइन कैरियर सिग्नल के रूप में और Q सिग्नल को I सिग्नल से 90 डिग्री के आवृत्ति अंतर के साथ साइन कैरियर सिग्नल के रूप में मानना ​​है।

तथाकथित IQ मॉड्यूलेशन में I सिग्नल, अर्थात कोसाइन सिग्नल, और Q सिग्नल, अर्थात साइन सिग्नल (90 डिग्री के फेज अंतर और एक दूसरे के लिए ऑर्थोगोनल) का एक सेट का उपयोग करना होता है, जो वाहक के समान आवृत्ति के होते हैं, ताकि दो बेसबैंड सिग्नल को एक साथ दो वाहकों में मॉड्यूलेट किया जा सके, और फिर दो मॉड्यूलेटेड सिग्नल को एक साथ सुपरइम्पोज़ किया जा सके और उन्हें RF सर्किट के माध्यम से संचारित किया जा सके। रेडियो आवृत्ति सिग्नल प्राप्त करने के बाद, प्राप्त करने वाला छोर निम्न कार्य करता हैआईक्यू डिमॉड्यूलेशन. IQ डिमॉड्यूलेशन के दौरान, क्योंकि दोनों वाहक एक दूसरे के लंबवत होते हैं, पिछले मॉड्यूलेशन प्रक्रिया में उपयोग किए गए I और Q वाहक संकेतों के आधार पर दो बेसबैंड संकेतों को मिश्रित संकेत से अलग किया जा सकता है और अलग से डिमॉड्यूल किया जा सकता है। IQ द्वारा मॉड्यूलेट किए गए I और Q दोनों संकेतों के लिए, एक तरफ के सापेक्ष आयाम को बढ़ाने से न केवल मॉड्यूलेटेड सिग्नल का आयाम बढ़ता है, बल्कि मॉड्यूलेटेड सिग्नल का चरण भी बढ़े हुए आयाम वाले पक्ष की ओर शिफ्ट हो जाता है। इसलिए अनिवार्य रूप से, IQ मॉड्यूलेशन I सिग्नल और Q सिग्नल पर किया गया आयाम मॉड्यूलेशन है, लेकिन मॉड्यूलेशन परिणाम न केवल मॉड्यूलेटेड सिग्नल के आयाम को प्रभावित करता है, बल्कि इसके चरण परिवर्तन को भी प्रभावित करता है।