Перейти к содержанию
    

Преобразование IQ-сигнала в радиосигнал и обратно

У меня есть OFDM-сигнал, полученный с помощью ОБПФ. Это, по сути дела, - уже требуемые частоты, гетеродина не нужно. Однако, возникает вопрос. Сигнал в любом случае комплексный, есть синфазная и квадратурная составляющие. Я знаю квадратурный модулятор и квадратурный демодулятор. Проблема в том, что в моем случае я не понимаю, как его применить. В свое время пользовался векторными генераторами и не заморачивался, но вот время пришло:) У меня есть I и Q уже на требуемых частотах - отлично, значит осталось лишь сложить их. Вот и получил я сигнал. А что дальше? Мне нужно для разделения снова на I и Q умножить этот сигнал, соответственно, на синус и косинус. Тогда получится уже не 20 кГц. Короче, я путаюсь. Вот есть у меня выборки готового сигнала, которые я буду передавать. На приеме я их отлично обрабатываю, но только если передаются отдельно I и Q компоненты. Что делать? Как понимать? Совсем не доходит, уже все перечитал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Квадратурный модулятор/демодулятор - умножение/деление на комплексную экспоненту.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

получил я сигнал. А что дальше? Мне нужно для разделения снова на I и Q умножить этот сигнал, соответственно, на синус и косинус. Тогда получится уже не 20 кГц. Короче, я путаюсь. Вот есть у меня выборки готового сигнала, которые я буду передавать. На приеме я их отлично обрабатываю, но только если передаются отдельно I и Q компоненты. Что делать? Как понимать? Совсем не доходит, уже все перечитал.

I и Q передаются одновременно, это разные сигналы. Рассматривайте их как координаты X и Y на некой плоскости. В каждый момент времени эта пара указывает на какую-то область на этой плоскости, отличную от остальных. Это и есть передаваемый в данный момент СИМВОЛ. Ключевые слова: созвездие, констелляция.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

I и Q передаются одновременно, это разные сигналы. Рассматривайте их как координаты X и Y на некой плоскости. В каждый момент времени эта пара указывает на какую-то область на этой плоскости, отличную от остальных. Это и есть передаваемый в данный момент СИМВОЛ. Ключевые слова: созвездие, констелляция.
Преобразование Гильберта -> аналитический сигнал -> комплексная огибающая

Так у меня конкретная задача. У меня сейчас I и Q данные, и я только сейчас понял, что передача с векторного генератора и прием векторным анализатором не прокатывают в настоящий момент, мне надо описать все математически. Тогда я задумался, что вообще происходит, и я ведь давно понял, что синус и косинус можно отделить друг от друга, что они связаны между собой преобразованием Гильберта, что изменение амплитуд в комплексном сигнале в итоге приводит к изменению фазы физического сигнала. Но подробнее не доходит. Я понимаю, что работаю с созвездием. Вот что я генерирую в своей программе post-88647-1447164892_thumb.png. Но почему слова "созвездие" и "констелляция" ключевые? Я же после перехожу к обычному сигналу. Если это одна гармоника с постоянно меняющейся фазой - у меня будет просто фазоманипулированный сигнал, я же прав? И что с ним дальше происходит?

 

Короче, непонятна конкретная штука: если мы ушли от комплексного представления и имеем физический сигнал, то как мы можем из этого сигнала S(t) получить I и Q компоненты? Именно при условии, что частоту понижать не надо, ничего изменять не надо. Если так нельзя, объясните, пожалуйста. Я просто думаю до сих пор, как поступить с IQ сигналом, как именно заменить его физическим и как смоделировать математически ВЧ-тракты передатчика и приемника.

Изменено пользователем lennen

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так у меня конкретная задача. Но подробнее не доходит. Я понимаю, что работаю с созвездием. Вот что я генерирую в своей программе Но почему слова "созвездие" и "констелляция" ключевые? Я же после перехожу к обычному сигналу. И что с ним дальше происходит?

Короче, непонятна конкретная штука: если мы ушли от комплексного представления и имеем физический сигнал, то как мы можем из этого сигнала S(t) получить I и Q компоненты? Именно при условии, что частоту понижать не надо, ничего изменять не надо. Если так нельзя, объясните, пожалуйста. Я просто думаю до сих пор, как поступить с IQ сигналом, как именно заменить его физическим и как смоделировать математически ВЧ-тракты передатчика и приемника.

Вы точно не прикалываетесь?

Передавая одновременно I и Q компоненты, в итоге в приемнике в каждый момент времени вы имеете их комбинацию, которая указывает на переданный СИМВОЛ. В вашем случае имеем 8 возможных символов, которыми можно закодировать любую комбинацию трёх битов. Вот они и есть те мифические переданные "данные". Сигнала больше нет. Как получили созвездие, так IQ уже не нужны.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ни сзвездие, ни constellation здесь нипричем, ключевое слово комплексная огибающая (или I/Q) и все, что с ней связано, именно в ней содержится вся информация о сигнале

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Не прикалываюсь, а не могу понять, как будет выглядеть мат формула сигнала на выходе передатчика после объединения I и Q составляющих, если сейчас у меня приемник и передатчик работают сразу с прямым синтезом частоты, и генеродин не требуется.

 

Давайте я изложу, что я понимаю и чего не могу усвоить.

*S(t) = reS(t)+j*imS(t).

reS(t) = I(t); // Но сигнал уже на требуемой частоте w0

imS(t) = Q(t);

 

Если reS(t) задается косинусом, а imS(t) синусом, то результирующий сигнал гармонический, фаза которого зависит от амплитуд действительной и мнимой части. Так?

В канале сигнал Sk(t) = I(t)*cos(w0*t)-Q(t)*sin(w0*t). Остальное, как я понял - вне полосы. Но при условии, что w0 больше, чем частота самих IQ-компонент, которая классически нулевая. Вот мы и пришли к моему первому спотыканию - а нельзя что-ли без w0 представить комплексный сигнал в реальном мире?

Но в моем случае w0 = 0, тогда Sk(t) = I(t)-0. Я теряю Q-компоненту. Это бред.

Дальше. Мне же нужно как-то превратить такое сообщение снова в IQ-компоненты.

Я думаю, что математически это исправимо, потому что я могу, конечно, сделать частоты в IQ-компонентах чуть пониже, но есть ли смысл, разве математически невозможно решение представленной мною задачи? Нулевую частоту я сделать не могу, потому что у меня OFDM. Вот это меня и напрягло сейчас. Теперь понятно? Что можно сделать?

 

так IQ уже не нужны
Опять же, я это прекрасно понимаю. При 8-ФРМ - у нас 8 значений фазы для каждой поднесущей в спектре. Загляните чуть дальше, а как мы снова получим I и Q компоненты, чтобы извлечь из них информацию? У меня сейчас модель трансивера так и работает с I и Q, я хочу это исправить. Вроде что-то банальное должно быть, вы, наверное, не заморачиваетесь даже, а вот у меня тут ступор пока:)
Изменено пользователем lennen

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Немного расширю данный вопрос, дабы было попроще и Вы немного поняли, где я могу ошибаться или не дописывать что-то.

Берем одну гармонику. Комплексные сигнал представлен двумя гармониками I = Ia*cos(wc*t); Q = Qa*sin(wc*t).

 

tg(fi) = I/Q.

fi - фаза сигнала.

Если мы найдем фазу сигнала таким образом - мы молодцы и мы можем передавать фазоманипулированный сигнал.

 

Когда мы принимаем сигнал, мы сравниваем его с опорной фазой и получаем значение фазы. Тогда мы можем получить снова I и Q сигналы, и извлечь из них информацию.

Это да.

 

Но у меня море поднесущих частот, 150, скажем. Так фаза сигнала уже складывается из фаз многих гармоник, и вопрос сводится к тому, можно ли как-то разделить эти фазы, оценить их по-отдельности?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Кстати, если вы реально не можете на это ответить по-другому, то я нашел другой путь - комплексно-сопряженные числа дают ноль. Я пока так и сделал, просто использую только реальную часть сигнала для передачи данных. Но как это применить для квадратурного приемника - я пока не очень понял. Поэтому вопрос все еще актуален.

Изменено пользователем lennen

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В общем случае, I и Q это амплитуды синусной и косинусной составляющих исходного сигнала. Если есть комплексная компонента это означает, что каждый канал и I и Q содержит как синус, так и косинус исходного сигнала (вернее их проекции). Надо выделить их и из I и из Q, сложить раздельно амплитуды синусов и амплитуды косинусов. Полученные амплитуды и есть параметры составляющих исходного сигнала с учетом сдвига фазы и несимметричности спектра.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...