數(shù)字射頻芯片I/Q信號

當前的數(shù)字射頻芯片，無一例外的用到了I/Q信號，就算是RFID芯片，內(nèi)部也用到了I/Q信號，然而絕大部分射頻人員，對于IQ的了解除了名字之外，基本上一無所知。

網(wǎng)上有大量關(guān)于IQ信號的資料，但都是公式一大堆，什么四相圖，八相圖之類的，最后還是不明白，除了知道這兩個名次解釋：

I：in-phase 表示同相

Q：quadrature 表示正交，與I相位差90度。

國內(nèi)的教學首先是老師根本不懂實踐，之后只能按照書本講公式，其實老師自己什么都不懂，很多人都說老師只懂理論，若老師真的懂理論，那教育就不是現(xiàn)在這個局面了，實際上老師不僅僅不懂實踐，更不懂理論，只是照本宣科吧了。

現(xiàn)在來解釋I Q信號的來源：

最早通訊是模擬通訊，假設(shè)載波為cos(a)，信號為cos(b)，那么通過相成頻譜搬移，就得到了

cos(a) * cos(b) = 1/2[cos( a + b) - cos(a - b) ]

這樣在a載波下產(chǎn)生了兩個信號，a+b和a-b,而對于傳輸來說，其實只需要一個信號即可，也就是說兩者選擇一個即可，另外一個沒用，需要濾掉。但實際上濾波器是不理想的，很難完全濾掉另外一個，所以因為另外一個頻帶的存在，浪費了很多頻帶資源。

進入數(shù)字時代后，在某一個時刻傳輸?shù)闹挥幸粋€信號頻率，比如0，假設(shè)為900MHz，1假設(shè)為901MHz，一直這兩個頻率在變化而已，并且不可能同時出現(xiàn)。這個不同于模擬通訊信號，比如電視機，信號的頻帶就是6.5MHz。還有一個嚴重的問題，就是信號頻帶資源越來越寶貴，不能再像模擬一樣這么簡單的載波與信號相乘，導致雙邊帶信號。

大家最希望得到的，就是輸入a信號和b信號，得到單一的a+b或者a－b即可。基于此目的，我們就把這個公式展開：

cos（a－b）＝cos(a)cos(b)＋sin(a)sin(b)

這個公式清楚的表明，只要把載波a和信號b相乘，之后他們各自都移相90度相乘，之后相加，就能得到a-b的信號了。這個在數(shù)字通訊，當前的半導體工藝完全可以做到：

1：數(shù)字通訊，單一時間只有一個頻點，所以可以移相90度。

2：相加器、相乘器技術(shù)很容易實現(xiàn)。

如下圖：手機GSM射頻部分

接下來就很好辦了，大家知道I就是cos(b),Q就是sin(b)

對這兩個信號進行組合：

cos(b), sin(b)

cos(b), -sina(b)

-cos(b), sin(b)

-cos(b), -sin(b)

這個就是IQ信號的四相調(diào)制了。

之后為了編碼更多的，就在這個里面折騰了，下面的就大家自己看書了。

注意，通過上面分析，大家知道IQ信號應該是正弦波模擬信號，手機上的頻率是66KHz，大家在布線的時候一定要保證IQ信號不被干擾，畢竟是模擬信號，不然相乘相加之后就有很多雜波產(chǎn)生了，這個就是雜散了。