9.4.2　IQ基带信号

IQ基带信号有两种表达形式，分别是在复平面上的直角坐标形式和极坐标形式，其公式如下：

显然有

IQ基带信号矢量图见图9-8。

图9-8　IQ基带信号矢量图

通过IQ基带信号可以生成各种复杂的基带信号，模拟基带信号和数字基带信号均可通过IQ基带信号来表示。

1)模拟基带信号

对于调幅信号，只需要让相位信息为常数即可，其公式为

而对于调角信号，只需要让幅度信息为常数即可，其公式为

模拟基带信号的矢量图见图9-9。

图9-9　模拟基带信号

(a)调幅信号；(b)调角信号

2)数字基带信号

数字基带信号可用星座图直观地表示。下面以16QAM(16正交幅度调制)为例加以介绍，见图9-10。

图9-10　16QAM信号

(a)星座图；(b)IQ电压图

首先对串行比特流进行分组，每4个比特为一组。这样的一个组称为一个符号，即一个符号包含4个比特，因此一个符号有24=16种状态。

然后设置I和Q的电压值，在这里I和Q各取4个离散值，具体为“-1”，“-0.5”，“+0.5”，“+1”。这样在IQ复平面上就构成了16个离散点。

最后将符号的16种状态与IQ复平面上的16个离散点一一对应，由此形成星座图。IQ电压随符号的时间变化称为IQ电压图。

例如图中的符号1对应的比特流为“0100”，则对应的IQ电压为［+1，+0.5］。

推而广之，对于MQAM信号，其中M为状态数，同时设每组比特数为n，即一个符号包含的比特数为n，则M和n的关系为

如果设串行比特流的比特率为Rb，符号速率为RB，则二者之间的关系为

对于PSK信号，可以取n=1，则M=2，同时令I取“-1”和“+1”两个离散值，Q等于“0”，这就是构成了PSK基带信号。