Communication numérique sans fil : principe de fonctionnement de la modulation IQ

Communication numérique sans fil : principe de fonctionnementmodulation du QI
La modulation IQ est à la base de diverses méthodes de modulation d'ordre élevé largement utilisées dans les domaines LTE et WiFi, telles que BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, etc. Comprendre le principe de fonctionnement de la modulation IQ est essentiel pour mieux comprendre le mécanisme d'implémentation OFDM sous-jacent en LTE et WiFi. Les méthodes de modulation utilisées sur chaque sous-porteuse OFDM restent des techniques de modulation QAM basées sur la modulation IQ, et l'implémentation OFDM consiste essentiellement à superposer la modulation IQ sur plusieurs sous-porteuses orthogonales.
Les concepts de I et Q en modulation IQ correspondent aux abréviations de deux mots anglais : « en phase » et « quadrature ». Littéralement, les noms des signaux I et Q n'ont aucune signification. Qu'est-ce qu'en phase ? Qu'est-ce qu'une orthogonalité ? Quel signal est utilisé comme référence pour déterminer l'in-phaseEt en quadrature ? En pratique, un ensemble d'ondes cosinusoïdales et sinusoïdales de même fréquence est généralement utilisé comme signaux I et Q. Par conséquent, le signal cosinusoïdal utilisé comme signal I est en réalité le signal de référence, qui est bien sûr un signal en phase. Le signal cosinusoïdal déphasé de 90 degrés par rapport au signal I est naturellement son signal en quadrature. Ainsi, la compréhension la plus simple des signaux de modulation IQ consiste à considérer le signal I comme un signal porteur cosinusoïdal et le signal Q comme un signal porteur sinusoïdal avec une différence de fréquence de 90 degrés par rapport au signal I.

La modulation dite IQ consiste à utiliser un ensemble de signaux I (cosinusoïdaux) et Q (sinusoïdaux) (déphasés de 90 degrés et orthogonaux) de même fréquence que les porteuses, pour moduler simultanément deux signaux en bande de base sur les deux porteuses, puis à superposer les deux signaux modulés et à les transmettre via un circuit RF. Après réception du signal radiofréquence, le récepteur effectueDémodulation du QILors de la démodulation IQ, les deux porteuses étant orthogonales, les deux signaux en bande de base peuvent être séparés du signal mixte à partir des porteuses I et Q utilisées lors de la modulation précédente, puis démodulés séparément. Pour les signaux I et Q modulés par IQ, l'augmentation de l'amplitude relative d'un côté augmente non seulement l'amplitude du signal modulé, mais provoque également un décalage de phase du signal modulé vers le côté d'amplitude accrue. Ainsi, la modulation IQ est une modulation d'amplitude appliquée aux signaux I et Q, mais le résultat de la modulation affecte non seulement l'amplitude du signal modulé, mais aussi son changement de phase. C'est le principe de base de la modulation et de la démodulation IQ.