75 lines
2.5 KiB
Markdown
75 lines
2.5 KiB
Markdown
|
|
|
|
这张图展示了射频信号处理中的一个重要概念：IQ解调（In-phase and Quadrature demodulation）。图中详细说明了从模拟信号到数字信号的转换过程，以及如何通过IQ解调来提取信号的信息。以下是各个部分的解释：
|
|
|
|
### 1. ADC Assembly (模数转换器)
|
|
|
|
- **Input Signal**: 输入信号是模拟形式的RF信号。
|
|
- **ADC**: 模数转换器将输入的模拟信号转换为数字信号。这个过程通常包括采样和量化。
|
|
|
|
### 2. Digital Filter Assembly (数字滤波器组件)
|
|
|
|
- **Digital Local Oscillator (DLO)**: 数字本地振荡器生成两个正交信号：
|
|
- 同相分量 $cos(2πf_c n Δt)$
|
|
- 正交分量 $-sin(2πf_c n Δt)$
|
|
|
|
### 3. Mixing (混频)
|
|
|
|
- **Mixing $f_c = f_{LO}$**: 输入信号与本地振荡器产生的同相和正交信号进行混频。
|
|
- 同相通道 (I): $I(t) = A(t) \cdot cos[2π (f_c - f_{LO}) t + θ(t)]$
|
|
- 正交通道 (Q): $Q(t) = A(t) \cdot sin[2π (f_c - f_{LO}) t + θ(t)]$
|
|
|
|
### 4. Low Pass Filtering (低通滤波)
|
|
|
|
- **Low Pass Filter (LPF)**: 混频后的信号通过低通滤波器去除高频成分，保留基带信号。
|
|
- 同相分量 $F_s^I$
|
|
- 正交分量 $F_s^Q$
|
|
|
|
### 5. IQ Output
|
|
|
|
- **I(t)** 和 **Q(t)**: 经过低通滤波后的同相和正交信号。
|
|
|
|
### 6. 解调公式
|
|
|
|
- **Amplitude Modulation (AM)**:
|
|
$$
|
|
A(t) ≈ \sqrt{I(t)^2 + Q(t)^2}
|
|
$$
|
|
- **Phase Modulation (PM)**:
|
|
$$
|
|
θ(t) ≈ tan^{-1}\left(\frac{Q(t)}{I(t)}\right)
|
|
$$
|
|
- **Frequency Modulation (FM)**:
|
|
$$
|
|
FM = \frac{dθ}{dt} \quad (\text{Group Delay})
|
|
$$
|
|
|
|
### 示例解释
|
|
|
|
假设我们有一个经过GFSK调制的RF信号，其载波频率为 $f_c$ ，并且该信号已经被发送并通过天线接收到了。
|
|
|
|
1. **ADC Assembly**:
|
|
|
|
- 输入信号被ADC采样并转换为数字信号。
|
|
2. **Digital Filter Assembly**:
|
|
|
|
- 使用数字本地振荡器生成同相和正交信号。
|
|
- 输入信号与这两个信号进行混频。
|
|
3. **Mixing**:
|
|
|
|
- 同相通道 $I(t)$ 和正交通道 $Q(t)$ 通过混频得到。
|
|
4. **Low Pass Filtering**:
|
|
|
|
- 通过低通滤波器去除不需要的高频成分，保留基带信号。
|
|
5. **IQ Output**:
|
|
|
|
- 最终得到的 $I(t)$ 和 $Q(t)$ 是数字化的IQ样本，可以用于后续的信号处理和解调。
|
|
|
|
### 总结
|
|
|
|
通过上述步骤，原始的RF信号被转换为数字域中的IQ样本，这些样本包含了信号的幅度和相位信息，可以用于进一步的信号处理和解调。
|
|
|
|
|
|
|
|
二进制 => 角度 => IQ
|