Kuelewa Uundaji wa Quadrature

Matangazo ya Frequency ya Radio
Ukurasa huu unaelezea demokrasia ya quadrature ni nini na inatoa ufahamu juu ya maumbile ya ishara za I / Q.

Ikiwa umesoma ukurasa uliopita, unajua ishara za mimi / Q ni nini na jinsi moduli ya quadrature (ie, I / Q-ishara-msingi) inakamilika. Katika ukurasa huu tutajadili demokrasia ya quadrature, ambayo ni mbinu ya kutoa habari kutoka kwa kiwango cha juu-, frequency-, na mabadiliko ya muundo wa awamu.

Kubadilisha kwa mimi na Q
Mchoro unaofuata unaonyesha muundo wa msingi wa demodrature ya quadrature.

Utagundua kwa urahisi kuwa mfumo huo ni sawa na moder ya quadrature iliyo nyuma. Ishara ya RF imeongezeka na ishara ya eneo la oscillator (kwa kituo cha I) na kisanduku cha mitaa kilichobadilishwa na 90 ° (kwa kituo cha Q). Matokeo (baada ya kupitisha-chini, ambayo yataelezewa muda mfupi) ni mimi na muundo wa Q ambao uko tayari kwa usindikaji zaidi.

Kwa mabadiliko ya muundo wa quadrature, tunatumia ishara za msingi wa I / Q kuunda amplitude-, frequency-, au wave -formform ya awamu ambayo itapandishwa na kusambazwa. Kwa utengamano wa quadrature, tunabadilisha moduli iliyopo kuwa ishara sahihi za msingi wa I / Q. 

Ni muhimu kuelewa kuwa ishara iliyopokea inaweza kuwa kutoka kwa aina yoyote ya kusambaza-demokrasia ya quadrature sio mdogo kwa ishara ambazo awali ziliundwa kupitia modeli ya quadrature.

Vichungi vya kupitisha chini vinahitajika kwa sababu kuzidisha kwa quadrature inayotumika kwenye ishara iliyopokelewa sio tofauti na kuzidisha kwa kazi, kwa mfano, demodulator ya kawaida ya AM. Wigo uliopokelewa utabadilishwa kwenda chini na zaidi na mzunguko wa carbuji (fC); kwa hivyo, kichujio cha kupita chini inahitajika kukandamiza yaliyomo kwa kasi ya juu inayohusishwa na wigo uliowekwa karibu na 2fC.

Ikiwa umesoma ukurasa juu ya demokrasia ya kiwango cha juu, aya iliyotangulia inaweza kuwa ilisababisha utambue kuwa demodator ya quadrature inaundwa na demodulators mbili za amplitude. Kwa kweli, huwezi kuomba uwepo wa kawaida wa ukuzaji wa ishara kwa ishara inayosababishwa na frequency; hakuna habari iliyosimbwa katika nafasi ya ishara ya FM. 

Lakini demokrasia ya quadrature (amplitude) inaweza kunasa habari iliyowekwa-frequency-hii ni hali ya (badala ya kufurahisha) ya ishara za I / Q. Kwa kutumia demodulators mbili za amplitude zinazoendeshwa na sinusoids za ushughulikiaji na tofauti ya awamu 90, tunatoa ishara mbili tofauti za msingi ambazo kwa pamoja zinaweza kufikisha habari iliyoambatanishwa kupitia mabadiliko katika mzunguko wa ishara au awamu.

Uwezo wa Kuinua kwa Quadrature
Kama ilivyotajwa katika ukurasa wa kwanza wa sura hii, Jinsi ya Kuunda Nguvu ya AM, njia moja ya uwekaji wa nafasi ya kuongezeka inajumuisha kuzidisha ishara iliyopokelewa na ishara ya kumbukumbu ya mtoa huduma, na kisha kupitisha-chini-matokeo ya kuzidisha hii. 

Njia hii hutoa utendaji wa juu zaidi kuliko demokrasia ya AM iliyojengwa karibu na kizuizi cha kilele cha kuvuja. Walakini, mbinu hii ina udhaifu mkubwa: matokeo ya kuzidisha huathiriwa na uhusiano wa sehemu kati ya car kubeba ya mtu anayepitisha na ishara ya kumbukumbu ya mpokeaji-uporaji.

Viwanja hivi vinaonyesha ishara iliyodondoshwa ya maadili matatu ya tofauti ya upitishaji kwa mpokeaji. Kadiri tofauti ya awamu inavyoongezeka, nafasi ya ishara ya ishara inapungua hupungua. Utaratibu wa demokrasia imekuwa haifanyi kazi kwa tofauti ya awamu 90; hii inawakilisha hali mbaya zaidi - yaani, amplitude huanza kuongezeka tena wakati tofauti ya awamu inapoenda (kwa mwelekeo wowote kutoka 90 °.

Njia moja ya kurekebisha hali hii ni kupitia mzunguko wa ziada unaosawazisha awamu ya ishara ya mpokeaji na sehemu ya ishara iliyopokelewa. Walakini, demokrasia ya quadrature inaweza kutumika kushinda kukosekana kwa maingiliano kati ya transmitter na mpokeaji. 

Kama ilivyoonyeshwa tu, tofauti ya kiwango mbaya zaidi ni ± 90 °. Kwa hivyo, ikiwa tutafanya kuzidisha na ishara mbili za kumbukumbu zilizotengwa na 90 ° ya awamu, pato kutoka kwa mseto mmoja linakamilisha upungufu wa pato la pato kutoka kwa mtoaji mwingine. 

Katika hali hii tofauti ya kiwango mbaya zaidi ni 45 °, na unaweza kuona katika njama ya hapo juu kuwa tofauti ya kiwango cha 45 ° haitoi kupunguzwa kwa janga katika nafasi ya ishara ya ishara iliyoangaziwa.

Viwanja vifuatavyo vinaonyesha fidia hii ya I / Q. Kufuatilia ni ishara za demokrasia kutoka kwa matawi ya I na Q ya demodrature ya quadrature.

Awamu ya transmitter = 0 °

 

Awamu ya transmitter = 90 °

Amplitude ya kila wakati
Itakuwa rahisi ikiwa tunaweza kuchanganya toleo la I na Q la ishara iliyodondoshwa kuwa waveform moja ambayo inashikilia amplitude ya kila wakati bila kujali uhusiano wa awamu kati ya transmitter na mpokeaji. 

Sifa yako ya kwanza inaweza kuwa kuongeza, lakini kwa bahati mbaya sio rahisi. Njama ifuatayo ilitolewa kwa kurudia masimulizi ambayo kila kitu ni sawa isipokuwa sehemu ya mtoaji. Thamani ya sehemu imepewa parameta ambayo ina maadili saba tofauti: 0 °, 30 °, 60 °, 90 °, 120 °, 150 °, na 180 °. Kuwafuata ni jumla ya muundo wa muundo wa demokrasia mimi na muundo wa wave ya Q.

Kama unaweza kuona, nyongeza sio njia ya kutoa ishara ambayo haiathiriwa na tofauti katika uhusiano wa awamu ya mpokeaji. Hii haishangazi ikiwa tunakumbuka usawa wa kihesabu kati ya ishara za I / Q na idadi ngumu: sehemu za I na Q za ishara ni za kushangaza kwa sehemu halisi na za kufikiria za idadi ngumu. 

Kwa kufanya uundaji wa idadi ya nne, tunapata vitu halisi na vya kufikiria ambavyo vinaambatana na ukubwa na awamu ya ishara ya baseband. Kwa maneno mengine, demokrasia ya I / Q kimsingi ni tafsiri: tunatafsiri kutoka mfumo wa ukubwa wa kuongezea-kiwango (kinachotumiwa na muundo wa kawaida wa basband) hadi mfumo wa Cartesi ambao sehemu ya I hupangwa kwenye mhimili wa x na Q. sehemu imepangwa kwenye mhimili wa y.

Ili kupata ukubwa wa nambari tata, hatuwezi tu kuongeza sehemu halisi na za kufikiria, na hiyo inatumika kwa sehemu za ishara za I na Q. Badala yake, tunalazimika kutumia fomula iliyoonyeshwa kwenye mchoro, ambayo sio kitu zaidi ya mbinu ya kawaida ya Pythagorean ya kupata urefu wa hypotenuse ya pembetatu ya kulia. 

Ikiwa tutatumia formula hii kwa mabadiliko ya muundo wa muundo wa I na Q, tunaweza kupata ishara ya mwisho iliyo na demokrasia ambayo haiathiriwi na tofauti za awamu. Njama ifuatayo inathibitisha hii: simulizi ni sawa na ile iliyotangulia (yaani, maadili saba ya hatua tofauti), lakini unaona ishara moja tu, kwa sababu athari zote zinafanana.

Muhtasari
* Idadi ya demokrasia ya Quadrature hutumia ishara mbili za kumbukumbu zilizotengwa na 90 ° ya awamu, pamoja na visongezi viwili na vichungi-kupitisha viwili, kutoa muundo wa muundo wa moduli ya XNUMX na Q.

* Uwekaji wa muundo wa Quadrature unaweza kutumika kutengeneza demokrasia ya AM ambayo inaambatana na ukosefu wa maingiliano ya awamu kati ya msambazaji na mpokeaji.
Funguo za mimi na Q zinazotokana na demokrasia ya quadrature ni sawa na sehemu halisi na za kufikirika za idadi ngumu.

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe