信号星座图:数字调制系列：IQ%20调制及解调简述

数字调制系列：IQ%20调制及解调简述

数字调制系列：一文中介绍了%20IQ%20的概念、常用数字调制方式及映射星座图等内容，当完成数字比特流到%20IQ%20坐标系的映射后，便可以得到数字%20I%20和%20Q%20信号，然后分别经过%20DAC%20变换为模拟%20I%20和%20Q%20信号，最后经过%20IQ%20调制器完成上变频，图1给出了数字调制的简要架构示意图。作为整个数字调制发射系统的关键部件，IQ%20调制器完成了基带信号的频谱搬移，从而达到空口传输的条件。什么是%20IQ%20调制器？IQ%20调制器如何工作？接收侧如何实现信号解调？图1. 数字调制发射系统架构示意图1. 什么是 IQ 调制器？通常包含四个端口：LO (本振)端口以及射频输出端口。有的 IQ 调制器还支持差分模拟 I/Q 输入，IQ 调制器包括两个对称的支路，即存在90°相位差。图2. IQ调制器架构示意图IQ 调制器具有三个比较关键的性能指标：(1) 整个带宽内的频率响应；(2) 两个支路间的幅频响应对称性；这些指标的优劣将直接影响信号调制质量的好坏。IQ 调制器的频率响应包括幅频响应和相频响应，对于理想的线性时不变系统 (LTI)，相频响应是线性的，信号可以无失真的传输。调制质量越高，如果两个支路的频谱响应不同，当产生中心频率与 IQ 调制器 LO 频率不同的信号时，镜频分量抑制效果会变差。需要控制 IQ 调制器支路间的幅频特性差异。当偏离正交时，镜频分量会增强。势必会影响信号的调制质量。从而改善信号质量，比如矢量信号源中允许调整 I/Q Imbalance 及 I/Q Quadrature 参数等。接收端 IQ 解调器又是如何实现信号解调的？此处信号的调制与解调，除了调制与解调的过程，您还将会了解为什么基带 I 和 Q 信号的带宽经过 IQ 调制器后会翻倍。首先介绍一下信号的单边带频谱与双边带频谱。这两种频谱都可准确描述信号频谱，应用场景也不同。任何一个周期信号，均可以写为一组完备正交集函数的无穷级数。通常完备的正交集函数为三角函数，三角函数与虚指数函数存在一定的关系，因此周期信号也可以写为虚指数函数的无穷级数。则对应的频谱为单边带频谱，如果按照虚指数函数级数展开，则对应的频谱是关于零频左右对称的频谱，此时称为双边带频谱。双边带频谱应用更加广泛。对于调制应用而言，涉及到频谱的搬移，因此采用双边带频谱更加方便。下文所涉及的频谱，均指双边带频谱。双边带频谱包括负频率成分，图2所示的%20IQ%20调制器，两个%20Mixer%20实际上起到乘法器的作用。%20和%20%20实际带宽为双边带频谱带宽的一半，当经过IQ调制器上变频之后，整个双边带频谱搬移至射频，故输出的信号%20%20的带宽相对于基带模拟IQ信号的带宽翻倍了，射频调制信号可经过模拟IQ解调器解调，经过低通滤波器之后分别得到模拟%20I%20和%20Q%20信号，数学推导与IQ调制类似。非常清晰地表明了如何由射频信号得到模拟IQ信号，图5. IQ解调频谱变换示意图3. IQ调制与解调的实现方法有哪些。前面介绍调制及解调过程时？默认是按照模拟 IQ 调制器和解调器介绍的，现实中绝大多数数字调制发射系统均是采用了模拟 IQ 调制器。矢量信号源也是采用了模拟 IQ 调制器的架构，称为数字IQ调制器，在数字侧完成符号映射及 IQ 调制，从而得到具有载波的波形，任意波信号发生器(AWG)产生数字调制信号就是采用这种方式。但是DAC的时钟频率决定了能够输出的最高信号频率，模拟 IQ 解调器的功能也可以由数字方式实现，称为数字下变频，数字下变频应用更加广泛，射频信号经过下变频至 IF 频段：

分别简述波形图，眼图，星座图的作用，即它们分别从什么角度描述了信号的什么特征

数字通信领域中，经常将数字信号在复平面上表示，以直观的表示信号以及信号之间的关系。这种图示就是星座图。数字信号之所以能够用复平面上的点表示，是因为数字信号本身有着复数的表达形式。虽然信号一般都需要调制到较高频率的载波上传输，但是最终的检测依然是在基带上进行。因此已经调制的带通数字信号s(t)可以用其等效低通形式表示。等效低通信号是复数，即带通信号s(t)可以通过将乘上载波再取实部得到：因此的实部x(t)可以被看作是对余弦信号的幅度调制，的虚部 y(t) 可以被看作是对正弦信号的幅度调制。因此x(t)和y(t)是s(t)上相互正交的分量。通常又将前者称作同相分量（In-phase component），后者称为正交分量（Quadrature component）。载波是指被调制以传输信号的波形，一般为正弦波。一般要求正弦载波的频率远远高于调制信号的带宽，使传输信号失真。Q调制还得从QAM调制说起。QAM是正交幅度调制，就是说一个信号源出来的一个信号，分别与正交的两个信号相乘，其中一路信号和一函数相乘，另一路信号和次函数的正交(相位移90度)相乘。而已上与函数或者函数相移90度之后的信道分别称为I调制和Q调制。星座图，横坐标是I，纵坐标是Q，相应于投影到I轴的，叫同相分量，同理投影到Q轴的叫正交分量。由于信号幅度有差别，那么就有可能落在单位圆之内。因此每个符号需要6个二进制来代表才够用。这64个符号就落在单位圆内，根据幅度和相位的不同落的地方也不同。就意味着相位调制和幅度调制同时完成了。示波器屏幕上所显示的数字通信符号：由许多波形部分重叠形成,大表示系统传输特性好“小表示系统中存在符号间干扰；在实际数字互连系统中“完全消除码间串扰是十分困难的”而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律。还不能进行准确计算“为了衡量基带传输系统的性能优劣，通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响，这就是眼图分析法。在无码间串扰和噪声的理想情况下，每个码元将重叠在一起，最终在示波器上看到的是迹线又细又清晰的。当有码间串扰时“波形失真”码元不完全重合，眼图的迹线就会不清晰“若再加上噪声的影响，则使眼图的线条变得模糊，张开的大小表示了失真的程度，反映了码间串扰的强弱，眼图能直观地表明码间串扰和噪声的影响”可评价一个基带传输系统性能的优劣，另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能“通常眼图可以用下图所示的图形来描述”（1）眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻，（2）眼图斜边的斜率。表示系统对定时抖动（或误差）的灵敏度，系统对定时抖动越敏感，（3）眼图左（右）角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围：称为零点失真量。在许多接收设备中，定时信息是由信号零点位置来提取的。其判断依据通常是相对于，模板（Mask）“模板规定了串行信号。电平的容限“上升时间、下降时间的容限”所以眼图测量有时侯又被称为，模板测试（Mask Test）。通常的NRZ信号的模板如图五和图八蓝色部分所示”在串行数据传输的不同节点。眼图的模板是不一样的，所以在选择模板时要注意具体的子模板类型。如果用发送端的模板来作为接收端眼图模板,可能会一直碰模板，但象以太网信号、E1/。我们就认为信号质量不好，需要调试电路。有的产品要求100%不能碰模板，有的产品是允许碰模板的次数在一定的概率以内，眼图85%通过模板的产品，功能测试往往是没有问题的。譬如我在用的电脑网口总是测试不能通过，这让很多公司觉得不用买示波器做信号完整性测试以一样可以做出好产品来，更不会去买示波器测眼图了。）示波器中有测量参数可自动统计出碰到模板的次数，模板的位置就能知道信号的哪方面有问题从而指导调试，如图九表明信号的问题主要是下降沿太缓“图十表明1电平和0电平有”可能是ISI问题导致的，的模板 和眼图相关的眼图参数有很多“图十二表示幅度相关的测量参数的定义”图十一 眼图参数定义，电平表示选取眼图中间的20%UI部分向垂直轴投影做直方图。直方图的中心值分别为“电平减去“上下直方图的3sigm之差表示眼高“十五表示了其它一些眼图参数的定义“图十二 眼图参数定义 图十三 眼图参数定义 图十四 眼图参数定义 图十五 眼图参数定义 三、眼图测量方法（传统眼图测量方法） 之前谈到。眼图测量方法有两种，传统眼图测量方法用中文来理解是八个字，同步触发+叠加显示，现代眼图测量方法用中文来理解也是八个字。同步切割+叠加显示，传统的是用触发的方法：是准确测量眼图的关键，传统方法和现代方法同步的方法是不一样的：叠加显示“就是用模拟余辉的方法不断累积显示”传统的眼图方法就是同步触发一次。眼图上增加了一个UI。每个UI的数据是相对于触发点排列的“因此是每触发一次眼图上只增加了一个比特位”图一形象表示了这种方法形成眼图的过程，图一 传统眼图测量方法的原理 传统方法的第一个缺点就是效率太低。对于现在的高速信号如PCI-Express Gen2“PCI-SIG要求测量1百万个UI的眼图”用传统方法就需要触发1百万次。

如图所示是两种8QAM信号星座图，相邻信号点的最小距离为d。假设各信号点是等概的。 （1）分别求两

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信号星座图的作用及用途？

信号星座图的作用及用途？

本人19年哈工程通信专业的小硕(课题是深度学习雷达信号图片识别)，对继续读博和去华为工作无法做出选择?

systemview 信号星座图怎么画