वायरलेस डिजिटल संचार: आईक्यू मॉड्यूलेशन का कार्य सिद्धांत

वायरलेस डिजिटल संचार: कार्य सिद्धांतआईक्यू मॉड्यूलेशन
आईक्यू मॉड्यूलेशन, एलटीई और वाईफाई क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विभिन्न उच्च-क्रम मॉड्यूलेशन विधियों जैसे कि बीपीएससी, क्यूपीएसके, क्यूएएम16, क्यूएएम64, क्यूएएम256 आदि का आधार है। एलटीई और वाईफाई में अंतर्निहित ओएफडीएम कार्यान्वयन तंत्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए आईक्यू मॉड्यूलेशन के कार्य सिद्धांत को समझना आवश्यक है। चूंकि ओएफडीएम के प्रत्येक सबकैरियर पर उपयोग की जाने वाली मॉड्यूलेशन विधियां अभी भी आईक्यू मॉड्यूलेशन पर आधारित विभिन्न क्यूएएम मॉड्यूलेशन तकनीकें हैं, और मूल रूप से, ओएफडीएम का कार्यान्वयन कई ऑर्थोगोनल सबकैरियर पर आईक्यू मॉड्यूलेशन का सुपरपोजिशन है।
आईक्यू मॉड्यूलेशन में I और Q की अवधारणाएँ दो अंग्रेज़ी शब्दों के संक्षिप्त रूप हैं: क्रमशः इन फेज़ और क्वाड्रैचर। सीधे शब्दों में कहें तो, I और Q संकेतों के नामों का कोई अर्थ नहीं है। इन-फेज़ क्या है? ऑर्थोगोनैलिटी क्या है? इन-फेज़ निर्धारित करने के लिए किस संकेत का उपयोग संदर्भ के रूप में किया जाता है?चरणऔर क्वाड्रैचर? व्यावहारिक कार्यान्वयन में, समान आवृत्ति की कोसाइन और साइन तरंगों के एक सेट को आमतौर पर I और Q सिग्नल के रूप में उपयोग किया जाता है। इसलिए, I सिग्नल के रूप में उपयोग किया जाने वाला कोसाइन सिग्नल वास्तव में संदर्भ सिग्नल होता है, जो निश्चित रूप से एक इन-फेज़ सिग्नल होता है। I सिग्नल से 90 डिग्री आउट-ऑफ-फेज़ वाला कोसाइन सिग्नल स्वाभाविक रूप से इसका क्वाड्रैचर सिग्नल होता है। अतः IQ मॉड्यूलेशन सिग्नल को समझने का सबसे सरल तरीका यह है कि I सिग्नल को कोसाइन कैरियर सिग्नल और Q सिग्नल को I सिग्नल से 90 डिग्री के आवृत्ति अंतर वाले साइन कैरियर सिग्नल के रूप में माना जाए।

तथाकथित IQ मॉड्यूलेशन में, समान आवृत्ति वाले दो I सिग्नल (कोसाइन सिग्नल) और Q सिग्नल (साइन सिग्नल, जिनका फेज डिफरेंस 90 डिग्री होता है और जो एक दूसरे के लंबवत होते हैं) को वाहक के रूप में उपयोग करके, दो बेस बैंड सिग्नलों को एक साथ मॉड्यूलेट किया जाता है। फिर इन दोनों मॉड्यूलेटेड सिग्नलों को एक साथ सुपरइम्पोज़ करके RF सर्किट के माध्यम से प्रसारित किया जाता है। रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल प्राप्त होने के बाद, प्राप्तकर्ता छोर निम्नलिखित कार्य करता है:आईक्यू डिमॉड्यूलेशनआईक्यू डिमॉड्यूलेशन के दौरान, चूंकि दोनों कैरियर एक दूसरे के लंबवत होते हैं, इसलिए पिछले मॉड्यूलेशन प्रक्रिया में उपयोग किए गए I और Q कैरियर सिग्नल के आधार पर मिश्रित सिग्नल से दो बेस बैंड सिग्नल को अलग किया जा सकता है और उन्हें अलग-अलग डिमॉड्यूलेट किया जा सकता है। आईक्यू द्वारा मॉड्यूलेट किए गए I और Q दोनों सिग्नलों के लिए, एक तरफ के सापेक्ष आयाम को बढ़ाने से न केवल मॉड्यूलेटेड सिग्नल का आयाम बढ़ता है, बल्कि मॉड्यूलेटेड सिग्नल का फेज भी बढ़े हुए आयाम की ओर शिफ्ट हो जाता है। इसलिए, संक्षेप में, आईक्यू मॉड्यूलेशन I सिग्नल और Q सिग्नल पर किया गया आयाम मॉड्यूलेशन है, लेकिन मॉड्यूलेशन का परिणाम न केवल मॉड्यूलेटेड सिग्नल के आयाम को प्रभावित करता है, बल्कि इसके फेज परिवर्तन को भी प्रभावित करता है। यह आईक्यू मॉड्यूलेशन और डिमॉड्यूलेशन का मूल कार्य सिद्धांत है।