การสื่อสารดิจิทัลไร้สาย: หลักการทำงานของการปรับ IQ
การมอดูเลชั่นแบบ IQ เป็นพื้นฐานของวิธีการมอดูเลชั่นลำดับสูงต่างๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบ LTE และ WiFi เช่น BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256 เป็นต้น การทำความเข้าใจหลักการทำงานของการมอดูเลชั่นแบบ IQ นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจกลไกการทำงานของ OFDM ใน LTE และ WiFi ให้ดียิ่งขึ้น เนื่องจากวิธีการมอดูเลชั่นที่ใช้ในแต่ละซับแคริเออร์ของ OFDM ยังคงเป็นเทคนิคการมอดูเลชั่น QAM ต่างๆ ที่อิงตามการมอดูเลชั่นแบบ IQ และโดยพื้นฐานแล้ว การทำงานของ OFDM คือการซ้อนทับของการมอดูเลชั่นแบบ IQ บนซับแคริเออร์แบบตั้งฉากหลายๆ ตัว
แนวคิดของ I และ Q ในการมอดูเลชั่น IQ สอดคล้องกับตัวย่อของคำภาษาอังกฤษสองคำ คือ In Phase และ Quadrature ตามลำดับ หากพูดตามความหมายตรงตัวแล้ว ชื่อของสัญญาณ I และ Q นั้นไม่มีความหมายอะไร In-phase คืออะไร? Orthogonality คืออะไร? สัญญาณใดถูกใช้เป็นตัวอ้างอิงในการกำหนด In-phase?ระยะแล้วสัญญาณควอดราเจอร์ล่ะ? ในทางปฏิบัติ โดยทั่วไปแล้วจะใช้ชุดคลื่นโคไซน์และไซน์ที่มีความถี่เดียวกันเป็นสัญญาณ I และ Q ดังนั้น สัญญาณโคไซน์ที่ใช้เป็นสัญญาณ I จึงเป็นสัญญาณอ้างอิง ซึ่งแน่นอนว่าเป็นสัญญาณเฟสตรงกัน สัญญาณโคไซน์ที่มีเฟสต่างกัน 90 องศาจากสัญญาณ I ก็คือสัญญาณควอดราเจอร์ ดังนั้น ความเข้าใจที่ง่ายที่สุดเกี่ยวกับสัญญาณมอดูเลชั่น IQ คือการพิจารณาสัญญาณ I เป็นสัญญาณพาหะโคไซน์ และสัญญาณ Q เป็นสัญญาณพาหะไซน์ที่มีความถี่ต่างกัน 90 องศาจากสัญญาณ I
การมอดูเลชั่นแบบ IQ คือการใช้ชุดสัญญาณ I (สัญญาณโคไซน์) และสัญญาณ Q (สัญญาณไซน์) (ที่มีเฟสต่างกัน 90 องศาและตั้งฉากกัน) ที่มีความถี่เดียวกันเป็นคลื่นพาหะ เพื่อมอดูเลตสัญญาณเบสแบนด์สองสัญญาณพร้อมกันไปยังคลื่นพาหะทั้งสอง จากนั้นจึงรวมสัญญาณมอดูเลตทั้งสองเข้าด้วยกันและส่งผ่านวงจร RF หลังจากรับสัญญาณความถี่วิทยุแล้ว ปลายทางรับจะดำเนินการต่อไปการถอดรหัส IQในระหว่างการดีมอดูเลชัน IQ เนื่องจากคลื่นพาหะทั้งสองตั้งฉากกัน สัญญาณเบสแบนด์ทั้งสองจึงสามารถแยกออกจากสัญญาณผสมได้โดยอาศัยสัญญาณพาหะ I และ Q ที่ใช้ในกระบวนการมอดูเลชันก่อนหน้านี้ และดีมอดูเลชันแยกกัน สำหรับสัญญาณ I และ Q ที่ถูกมอดูเลชันด้วย IQ การเพิ่มแอมพลิจูดสัมพัทธ์ของด้านใดด้านหนึ่งไม่เพียงแต่จะเพิ่มแอมพลิจูดของสัญญาณที่ถูกมอดูเลชันเท่านั้น แต่ยังทำให้เฟสของสัญญาณที่ถูกมอดูเลชันเลื่อนไปทางด้านที่มีแอมพลิจูดเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้ว การมอดูเลชัน IQ คือการมอดูเลชันแอมพลิจูดที่กระทำกับสัญญาณ I และสัญญาณ Q แต่ผลลัพธ์ของการมอดูเลชันไม่เพียงแต่ส่งผลต่อแอมพลิจูดของสัญญาณที่ถูกมอดูเลชันเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงเฟสด้วย นี่คือหลักการทำงานพื้นฐานของการมอดูเลชันและการดีมอดูเลชัน IQ
วันที่โพสต์: 5 มีนาคม 2025