对于一些关于数字调制技术如何优雅的学习QPSK，IQ调制与星座图？和一些sin0等于多少的题，你对这样的题又有了解多少呢？那就让小编带你来了解一下吧！
最近很多朋友都在学习5G技术。作为一个有为的年轻人，当然要紧跟潮流，不能落后！
咳咳，不过班长要告诉大家，想要深入了解4/5G，当然要了解表面的东西，边吃边应对各种吹牛的场面；你需要多留意里面的内容。所以，一些沟通基础知识还是需要复习一下，否则就会进入浑浊的状态。
这是一个知道事情是怎样的人，但不知道为什么会这样的人。
——唐代李杰《潭州树岩禅师游太原求经诗序》
班长最近一直在更新基础通信知识，为后续5G系列准备文章！
言归正传，今天的主题是数字调制技术
尽量少用公式！
图1数字调制技术海报
您还记得早期的ADSL拨号上网吗？计算机通过电话线连接到互联网。这条电话线原本是用来传输语音信号的。它是如何传输计算机的‘0’‘1’数字比特流呢？
图2ADSL组网
这是这个Modem的功劳。计算机可以通过调制解调器然后通过电话线访互联网。调制解调器将数字位转换为不同的音调，这些音调是通过电话线传输的模拟信号。这些音调称为符号，每个音调可以代表多个比特。
如果1个符号代表两位，则需要四个替代符号来产生四种不同的音调来表示数字序列00、01、10和11。如果调制解调器每秒播放1,000个音调的旋律，则符号率为1,000个符号每秒。该速率称为波特率。
图3波特率和比特率
每个音调或符号由两个数字位组成，因此比特率是符号率的两倍，即每秒2000位。
OK，这就是典型的数字调制
数字调制就是用数字信号来调制模拟载波信号。数字调制可以认为是将数字信号转换为模拟信号，而解调或检测的过程就是将模拟信号转换为数字信号。这个转换过程也称为位映射。
数字调制的基本方法是幅度调制、相位调制和频率调制，所有其他调制方法都是这三种方法的组合。这三种调制方式在课本上称为
幅度调制、幅移键控、幅移键控ASK
相位调制、相移键控、相移键控PSK
频率调制、频移键控、频移键控FSK
图4显示了这三种调制方法。与模拟调制相比，是不是看起来简单、友好了很多？
图4ASK/PSK/FSK调制
图4中传输的比特要么是1，要么是0。总共只有两种可能，所以我们可以使用两种不同的幅度、相位或频率来区分它们！
给定一个载波信号，如果数字信号为1，则载波幅度保持不变。如果数字信号为0，则载波幅度为0，从而得到ASK信号。
图5ASK信号
频移键控
给定载波信号1和载波信号2，这两个载波信号的频率不同。运营商1变化较慢，运营商2变化较快。从图中看，载波1较松，载波2较紧，载波1频率较低，载波2频率较高。
那么如果数字信号为1，则使用载波1，如果数字信号为0，则使用载波2，从而得到FSK信号。1和0对应的波形频率不同。
图6FSK信号
阶段
在讲PSK之前，我们先回顾一下什么是相位。众所周知，三角函数cosinesint+，这个角称为初始相位。当=0时，表示初始相位角为0度。当=/2时，sint+/2=cost变成余弦函数，所以我们可以说sin和cos之间的相位差是90度。
图7三角函数sin和cos
事实上，周期性运动中会出现阶段。如果你观察月亮盈亏的变化，我们称之为月相，也就是月亮的盈亏变化。在某个时刻t，我们给月亮拍一张“照片”！
图8月相
在这个圆周运动中，如果初始时间t=0，相位角=，则就是初始相位。一般情况下，初始时间=0，因此初始相位为零。随着圆周运动的继续，相位角也会发生变化。
图9天空中的相位
我们在初中学习三角函数时，一开始也是从圆周运动中得到的。看下面的图10。是不是让你想起了你的初中时光？如果这个圆周运动的角速度为w，则任意时刻的相位等于wt+初始相位。
图10正弦函数可以作为圆周运动的轨迹展开
相移键控
给定一个载波信号，那么如果数字信号为1，则载波的初始相位保持不变；如果数字信号为0，则载波初始相位相差180度，向前移动180度，从而得到PSK信号。
图11PSK信号
这就是BPSKBinaryPhaseShiftKeying，两相相移键控信号，意思是2相代表0和1。
IQ调制
之前我们说过，为了实现单边带，减少频谱占用，单边带调制需要将真实信号转换为时域的解析信号。分析信号是复杂信号。参见附录1。
这里，m^t是初始信号mtsignal的希尔伯特变换，见附录2
图12如何提取分析信号？
从另一个角度来看，我们可以用另一个信号来代替m^t，那么我们是否可以同时传输两个信号呢？这就是IQ调制。
图13IQ调制解调
看图，xt一直向上传播，yt一直向下传播，两个信号同时传播。我们一般用cos作为参考相位。显然，xt路径与cos同相，因此称为同相分量；yt路径与cos相差90度，因此称为正交分量Quadrature。
图14IQ平面
一般来说，IQ信号通常用复数表示，写为xt+jyt。也可以用It和Qt表示，对应于复平面上的一点，如图14。因此，IQ信号也称为复信号。该复数点在X实轴上的投影称为同相分量，在Y虚轴上的投影称为正交分量。
图15IQ调制的复数表示
IQ调制可以转化为如图15所示的复数形式
然而，IQ调制过程中出现的信号It、Qt、cosw0t、sinw0t以及最终的输出信号st都是实数信号。只是在实现过程中，我们将相关信号表示为复数。
星座
BPSK使用2相来表示0和1；
那么我们可以一次表示多个位吗？例如表示2位00、01、10、11；
显然，2位有4种可能性，我们需要4个阶段！这就是4PSK，更不常见的称为QPSK！
例如表示3位000、001、010、011、100、101、110、111；
显然，3位有8种可能性，我们需要8个阶段！这是8PSK！
图16QPSK信号
刚才提到的IQ调制。在现代通信中，IQ调制是一种标准配置，所有的调制方式都可以采用IQ调制。
现在让我们实现QPSK调制。
在IQ调制器的输入端，输入+1/2、+1/2、-1/2、+1/2、-1/2、-1/2、+1/分别。2、-1/2，输出得到什么？
你看，出现了四个阶段。建立以上四相与对应IQ信号的映射关系，输入00,01,11,10
图17QPSK映射
4个点分别对应4个相位/43/45/47/4；
正如我们刚才所说，IQ信号被表示为复平面上的一个点，所以我们首先画出这四个点，见图18。
图18QPSK星座图
这里我们只用了4个点。如果有8分呢？16分呢？是的，都可以在这个单位圆上表达。同时，我们指向单位圆内的一点。该点也有对应IQ和相位角的分量值，但幅度值不为1。也可以用IQ调制器来完成。
我们将这样的图称为星座图。它可以清晰地表示数字调制的映射关系。
总结
这篇文章的内容很多。几个数字调制、相位的概念、星座图的概念、IQ调制的概念都解释了，看起来很复杂。但其实无非就是玩三角函数，三角函数的乘积和差分公式、复数平面等基础数学知识，都是相互关联的。
下一期关键词QAM、格雷码、OFDM
附录1
附录2
好了，废话不多说，如果你喜欢Monitor，就给我这篇文章点个赞吧！
关于数字调制技术如何优雅的学习QPSK，IQ调制与星座图？和sin0等于多少的相关热议话题今天就聊到这里，希望对诸位网友有所帮助，也请大家关注订阅本站。
