무선 디지털 통신: 작동 원리IQ 변조
IQ 변조는 BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256 등 LTE 및 WiFi 분야에서 널리 사용되는 다양한 고차 변조 방식의 기반이 됩니다. IQ 변조의 작동 원리를 이해하는 것은 LTE 및 WiFi에서 OFDM 구현 메커니즘을 더 잘 이해하는 데 필수적입니다. OFDM의 각 부반송파에 사용되는 변조 방식은 여전히 IQ 변조 기반의 다양한 QAM 변조 기법이며, 본질적으로 OFDM 구현은 여러 개의 직교 부반송파에 IQ 변조를 중첩한 것입니다.
IQ 변조에서 I와 Q라는 개념은 각각 영어 단어인 In Phase(동위상)와 Quadrature(직교)의 약자입니다. 문자 그대로의 의미만 놓고 보면 I와 Q 신호의 이름 자체는 특별한 의미가 없습니다. 동위상이란 무엇일까요? 직교성이란 무엇일까요? 동위상을 결정하는 기준 신호는 무엇일까요?단계그리고 직교 위상이란 무엇일까요? 실제 구현에서는 일반적으로 동일한 주파수를 가진 코사인파와 사인파를 I 신호와 Q 신호로 사용합니다. 따라서 I 신호로 사용되는 코사인 신호는 기준 신호이며, 이는 당연히 동위상 신호입니다. I 신호와 90도 위상차가 있는 코사인 신호가 바로 직교 위상 신호입니다. 따라서 IQ 변조 신호를 가장 간단하게 이해하는 방법은 I 신호를 코사인 반송파 신호로, Q 신호를 I 신호와 90도 주파수 차이가 있는 사인 반송파 신호로 생각하는 것입니다.
소위 IQ 변조는 동일한 주파수를 가진 코사인 신호인 I 신호와 사인 신호인 Q 신호(위상차 90도, 서로 직교)를 반송파로 사용하여 두 개의 기저대역 신호를 두 개의 반송파에 동시에 변조한 다음, 변조된 두 신호를 중첩하여 RF 회로를 통해 전송하는 방식입니다. 수신단은 무선 주파수 신호를 수신한 후 다음과 같은 작업을 수행합니다.IQ 복조IQ 복조 과정에서 두 개의 반송파가 서로 직교하기 때문에, 이전 변조 과정에서 사용된 I 및 Q 반송파 신호를 기반으로 혼합 신호에서 두 기저대역 신호를 분리하여 각각 복조할 수 있습니다. IQ 변조된 I 및 Q 신호 모두에서, 한쪽의 상대적 진폭을 증가시키면 변조된 신호의 진폭이 증가할 뿐만 아니라 위상도 진폭이 증가된 쪽으로 이동합니다. 따라서 본질적으로 IQ 변조는 I 신호와 Q 신호에 대한 진폭 변조이지만, 변조 결과는 변조된 신호의 진폭뿐 아니라 위상 변화에도 영향을 미칩니다. 이것이 IQ 변조 및 복조의 기본 작동 원리입니다.
게시 시간: 2025년 3월 5일