深度解析射频系统的IQ调制解调技术

一直在看论坛连载"深入浅出通信原理"，每天看个2~4个连载。以前看的时候，不知道这些知识点会用在哪。现在发现，理解这个，非常适合。

我在思考号友的问题的时候，感觉这些孤立的知识点，在我脑海里串起来了。但是串的对不对，可能还需要等待时间的检验，大家还是辩证的看哈。

(3) 将发射接收系统，看成IQ调制+IQ解调。

虽然射频工程师在调试部件的时候，接触到的都是单音信号，比如测个驻波，测个增益啥的；但是部件连成射频系统后，系统其实处理的是调制信号。

假设调制方式为QPSK。

为了便于分析，讲整个从发射到接收的系统，简化为IQ调制+IQ解调两部分，撇除掉各种不理想的特性。

（4） ADC的单I和ADC的IQ频谱

我看了一下两种ADC的器件框图，一个是AD9634，一个是AD6676。

AD9634的系统框图如下图所示，可以看到，除了辅助电路外，通路上只有一个pipeline的ADC。

AD6676的系统框图如下图所示，可以看到，通路上除了ADC外，还有QDDC,抽取滤波器。QDDC，全称是quadrature digital downconverter，即正交数字下变频器。

在手册上，有这样一段话，所以，我觉得，这边的QDDC，就是充当IQ解调器的功能(网那边的做基带算法的号友，可以帮忙确认一下)。

再结合上面的IQ调制+IQ解调的频谱的变化，我大概得出的结论是，如果啥啥都是理想的话，那ADC单I路的信号，就是原始输入的I信号；ADC的IQ信号，也就是原始输入的IQ信号。按我的理解，就是I信号是实信号，IQ信号有点不好说。

(5) 先假设IQ调制器的输入分别是sin和cos函数，理论分析一下频谱

假设IQ调制器的输入分别是I为sinw0t和Q为cosw0t，先理论分析一下单I信号以及IQ信号应该是怎么样的。由前面可知，ADC单I路的信号，恢复出来，应该就是原始输入的I信号，而ADC的IQ信号，也就是原始输入的IQ信号(理想情况下)。

首先，单I路信号的幅度谱，如下图所示，即是单音信号的幅度谱。

再者，IQ信号的幅度谱，如下图所示。

(6) SystemVue建模仿真+用TI软件看频谱

上图是SystemVue的原理图框图，I路输入的是sin信号，从sink处的图形可以看出；Q路输入的是cos信号，从sink处读出的图形也可以看出。然后经过正交调制器，再经过ADC。

这边ADC模型，当输入信号是complex envelope的时候，信号分别从I路和Q路出来，从外部看上去的作用和IQ解调器一致，所以这边就直接用普通的ADC模型，来替代具有QDDC的ADC。

ADC出来的I路信号和Q路信号，导入TI的HSDCPro软件，进行分析，分析结果如下图所示。

可以看到，仿真出来的频谱结果，与理论分析的频谱结果是一样的。

(7）如果IQ调制产生了QPSK信号

理论分析，可以见文献[2].

仿真原理图如下图所示：

仿真出来的结果，代入到TI的小软件进行计算，结果为：

文献[2]中进行理论分析的时候，中心频率处的上下是不对称的，应该是为了分析看起来更清楚点(实际会有这样一边低一边高的频谱么？)；仿真的时候，中心频率处，看上去比较对称。

但是总体来说，由于基带信号的调制带宽，使得I路频谱和IQ频谱的频率范围一致，虽然里面包含的东西并不一样。并不像单音信号进去的时候，明显的看到一个有正负频，一个只有负频率，

审核编辑：黄飞