iq讯号之剖析与探讨

《iq讯号之剖析与探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、SingleSidebandModulation传统的Doublesideband(DSB)调变，在频谱上会造成浪费，因为会产生两个sideband。相反地，singlesideband(SSB)调变，顾名思义，只有一个sideband。换言之，相较于DSB，SSB拥有较高的频谱效率[29]。或是以数学的角度分析，其DSB的表示如下:A是载波频率，B是基频(数据)频率。因此，DSB在频谱上会有两个sideband:(A+B)跟(A-B)。1至于SSB:只会产生(A-B)或(A+B)的sideband。如下图所示，

2、Sine跟cosine函数，正好有90度的相位差:2以单位圆而言，其Sine跟Cosine的定义如下:如上图所示，Cosine是同相位(in-phase)，因此我们称之为I讯号。而Sine是正交相位(quadrature-phase)，因此我们称之为Q讯号。如上图所示，这就是I/Q讯号的由来。3因此，倘若我们想利用SSB来产生(A-B)的讯号，其方块图如下:4I/QImbalance如前述，理想的SSB，在频谱上只会有一个sideband(也就是讯号)。然而实际的频谱，除了讯号外，还会有其他噪声，其中之一便是所谓

3、的image[16]。前述提到，SSB理论上只能有一个sideband，也就是讯号。换言之，所谓的image，就是我们不要的sideband。产生原因是来自I/Qimbalance[2,4,27]。尤其是相较于窄频的通讯，宽带通讯更容易会有I/Qimbalance，其产生的image对于整个通讯质量会有所危害[18]。5由于零中频收发器具有高度整合的优点[5]，近年来在手持式装置的应用上，相当受到欢迎[39]。如下图所示，零中频收发器，在发射端会直接从基频转为RF[18]:6理想的I/Q讯号，振幅相等，且相位差正

4、好为90度[16]。但在零中频收发器中，由于LO为RF讯号，其调变器很难用数字的方式实现，因此一律以模拟的方式实现。而模拟的调变器，其I/Q讯号容易会有振幅不相等，相位差不为90度的现象产生，加上在生产过程中，会由于制程的误差，使得该现象更容易产生[16,29,40]。我们将I/Q讯号振幅不相等的现象，称为I/Qgainimbalance。I/Q讯号相位差不为90度的现象，称之为I/Qphaseimbalance。两者统称为I/Qimbalance。换言之，如前述所言，应用于宽带通讯的零中频收发器，其I/Qimb

5、alance的现象，基本上是无可避免[21]。其星座图如下所示:而由上图所示，I/Qimbalance会使其EVM劣化。7如前述，I/Qimbalance会产生image，也就是我们不要的sideband。故我们将讯号与image的振幅差，称之为sidebandsuppression[2,27]。下图是I/Qimbalance与sidebandsuppression的关系。当然，I/Qgainimbalance跟I/Qphaseimbalance，都会影响sidebandsuppression。然而值得注意的是，

6、以紫色曲线为例，I/Qphaseimbalance小于10度之后，其sidebandsuppression几乎没有变化，而其他颜色的曲线，大致上也有该现象。但不同的I/Qgainimbalance，其sidebandsuppression都不同。因此这表示相较于I/Qphaseimbalance，I/Qgainimbalance对于sidebandsuppression的影响更大[41]。8虽然I/Qimbalance是无可避免，但我们可以尽可能去抑制。如下图所示，我们可以透过振幅跟相位的调整，来改善sideba

7、ndsuppression[16,18]。由上图可知，当I/Qgainimbalance调整至−0.1dB时，其sidebandsuppression可达-57dBc。接着，再将I/Qphaseimbalance，调整至−0.05度，其sidebandsuppression可达-60dBc。换言之，I/Qgainimbalance的调整，可使sidebandsuppression，由-20dBc变成-57dBc，改善了37dB。但I/Qphaseimbalance的调整，只使sidebandsuppression

8、，由-57dBc变成-60dBc，改善了3dB。故再此验证前述所说，相较于I/Qphaseimbalance，I/Qgainimbalance对于sidebandsuppression的影响更大。9若转为频域来看，如下图所示，调整过后的sidebandsuppression也确实有改善[18]:除此之外，我们也应注意PCB的Layout[18,40]。为了加强抗干扰性，避