软件无线电关键技术之正交调制技术

        与传统调制方式相比，IQ 调制不直接对相位或频率调制，而是简单的对载波及其正交量进行线性调制，进而达到相位或频率调制的效果。IQ 调制具有较高的数据传输速率，高频带利用率，可有效抑制镜频边带以及易于实现等优势，被广泛应用于无线通信系统中。
        调制信号的一般模型可用下式表示：

其中()At 为信号的幅值，为信号的频率，为信号的相位。将上式展开并重新组合得下式：

上式中与 都为常数，因此分别用 和表示。

公式推导可以看出信号可由IQ 两路进行传输，其中和是数字信号经基带调制后再经过DAC 转化形成的模拟信号。其调制的工作原理如图所示。

        IQ 调制器通常包含四个端口：模拟I 输入，模拟Q 输入，本振端口，射频输出端口。包含两条支路，每个支路中有一个混频器，进行载波调制，即上变频操作，两变频器本振同源，但存在90°相位差。

由频域卷积定理可得调制后的信号频谱，如下面公式所示：

由此可见，和经过混频器后，从频域内看，其双边带频谱发生了搬移，中心频率由0 点搬移至处。其转换示意图如下图所示：

当经过IQ 调制器上变频之后，整个双边带频谱搬移至射频端，故输出的信号s(t)的带宽相对于基带模拟IQ 信号的带宽翻倍了，大的带宽会带来较高的数据传输速率。

IQ 调制具有很好的镜频抑制特性，因此在模拟调制后不需要经过滤波器来滤除镜频影响。