Comunicación digital inalámbrica: Principio de funcionamiento de la modulación IQ

Comunicación digital inalámbrica: Principio de funcionamiento deModulación del coeficiente intelectual
La modulación IQ es la base de varios métodos de modulación de alto orden ampliamente utilizados en LTE y WiFi, como BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, etc. Comprender el principio de funcionamiento de la modulación IQ es fundamental para entender mejor el mecanismo de implementación de OFDM en LTE y WiFi. Esto se debe a que los métodos de modulación utilizados en cada subportadora de OFDM siguen siendo diversas técnicas de modulación QAM basadas en la modulación IQ, y, esencialmente, la implementación de OFDM es la superposición de la modulación IQ en múltiples subportadoras ortogonales.
Los conceptos de I y Q en la modulación IQ corresponden a las abreviaturas de dos palabras en inglés: In Phase y Quadrature, respectivamente. Hablando simplemente desde el significado literal, los nombres de las señales I y Q no tienen significado. ¿Qué es en fase? ¿Qué es ortogonalidad? ¿Qué señal se utiliza como referencia para determinar en-fase¿Y en cuadratura? En la práctica, se suele utilizar un conjunto de ondas coseno y seno de la misma frecuencia como señales I y Q. Por lo tanto, la señal coseno utilizada como señal I es la señal de referencia, que, por supuesto, es una señal en fase. La señal coseno desfasada 90 grados con respecto a la señal I es, naturalmente, su señal en cuadratura. Así pues, la forma más sencilla de entender las señales de modulación IQ es considerar la señal I como una señal portadora coseno y la señal Q como una señal portadora seno con una diferencia de frecuencia de 90 grados respecto a la señal I.

La denominada modulación IQ consiste en utilizar un conjunto de señales I, es decir, señales cosenoidales, y señales Q, es decir, señales sinusoidales (con una diferencia de fase de 90 grados y ortogonales entre sí) de la misma frecuencia como portadoras, para modular simultáneamente dos señales de banda base a las dos portadoras, y luego superponer las dos señales moduladas y transmitirlas a través de un circuito de RF. Después de recibir la señal de radiofrecuencia, el extremo receptor realizademodulación IQDurante la demodulación IQ, debido a que las dos portadoras son ortogonales entre sí, las dos señales de banda base pueden separarse de la señal mixta basándose en las señales portadoras I y Q utilizadas en el proceso de modulación previo y demodularse por separado. Para ambas señales I y Q moduladas por IQ, aumentar la amplitud relativa de una de ellas no solo incrementa la amplitud de la señal modulada, sino que también provoca un desplazamiento de fase hacia el lado de mayor amplitud. En esencia, la modulación IQ es una modulación de amplitud aplicada a las señales I y Q, pero el resultado de la modulación afecta no solo a la amplitud de la señal modulada, sino también a su fase. Este es el principio de funcionamiento básico de la modulación y demodulación IQ.