Demodulation Quadrature a Thuiscint

Dí-ídiú Minicíocht Raidió
Míníonn an leathanach seo cad é dí-uisciú ceathairshleasáin agus tugann sé léargas ar nádúr na gcomharthaí I / Q.

Má léigh tú an leathanach roimhe seo, tá a fhios agat cad iad na comharthaí I / Q agus conas a dhéantar modhnú ceatha (ie, comhartha I / Q-bhunaithe). Ar an leathanach seo pléifimid dí-uisciú ceathairshleasáin, ar teicníc ildánach í chun faisnéis a bhaint as tonnfhoirmeacha aimplitiúid, minicíochta- agus modhnaithe céim-mhodhnú.

Tiontú go I agus Q.
Taispeánann an léaráid seo a leanas bunstruchtúr taispeána ceathairshleasáin.

Tabharfaidh tú faoi deara go héasca go bhfuil an córas cosúil le modhnóir ceatha droim ar ais. Déantar an comhartha RF a iolrú faoin gcomhartha oscillator áitiúil (don chainéal I) agus aistrítear an t-oscillator áitiúil faoi 90 ° (don chainéal Q). Is é an toradh (tar éis scagadh pas íseal, a mhíneofar go gairid) ná tonnfhoirmeacha I agus Q atá réidh le haghaidh tuilleadh próiseála.

I modhnú ceathairshleasáin, úsáidimid comharthaí bonnbhanda I / Q chun tonnform aimplitiúid, minicíocht-, nó céim-mhodhnú a chruthú a mhéadófar agus a tharchuirfear. Le linn dí-uisciú ceathairshleasáin, táimid ag athrú an mhodhnú atá ann go dtí na comharthaí bonnbhanda I / Q comhfhreagracha. 

Tá sé tábhachtach a thuiscint go bhféadfadh an comhartha a fhaightear a bheith ó tharchuradóir de chineál ar bith - níl dí-uisciú na gcearnóg teoranta do chomharthaí a cruthaíodh ar dtús trí mhodhnú ceatha.

Teastaíonn na scagairí pas íseal toisc nach bhfuil an t-iolrú ceathairshleasáin a chuirtear i bhfeidhm ar an gcomhartha a fuarthas difriúil ón iolrú a úsáidtear i ngnáth-thaispeántóir AM. Athróidh minicíocht an iompróra (fC) an speictream a fhaightear anuas agus aníos; dá bhrí sin, teastaíonn scagaire le pas íseal chun an t-ábhar ardmhinicíochta a bhaineann leis an speictream atá dírithe timpeall 2fC a bhaint.

Má léigh tú an leathanach ar dhí-ídiú aimplitiúid, b’fhéidir gur thug an mhír roimhe seo ort a thuiscint go bhfuil demodulator cearnógach comhdhéanta de dhá dhí-insamhlóir aimplitiúid. Ar ndóigh, ní féidir leat gnáth-dhí-aimpliú aimplitiúid a chur i bhfeidhm ar chomhartha modhnaithe minicíochta; níl aon fhaisnéis ionchódaithe in aimplitiúid an chomhartha FM. 

Ach is féidir le dí-ídiú ceathairshleasáin (aimplitiúid) an fhaisnéis a ionchódaítear go minic a ghabháil - níl anseo ach nádúr (sách suimiúil) na gcomharthaí I / Q. Trí dhá dhí-inslitheoir aimplitiúid a úsáid arna dtiomáint ag sinusóidigh minicíochta iompróra a bhfuil difríocht chéim 90 ° acu, gineann muid dhá chomhartha bonnbhanda éagsúla ar féidir leo faisnéis atá ionchódaithe a chur in iúl trí athruithe ar mhinicíocht nó ar chéim an chomhartha a fuarthas.

Demodulation Aimplitiúid Quadrature
Mar a luadh ar an gcéad leathanach den chaibidil seo, How to Demodulate a AM Waveform, is éard atá i gceist le cur chuige amháin maidir le dí-uisciú aimplitiúid an comhartha a fhaightear a iolrú faoi chomhartha tagartha minicíochta iompróra, agus ansin scagadh pas íseal a dhéanamh ar thoradh an iolraithe seo. 

Soláthraíonn an modh seo feidhmíocht níos airde ná dí-dhathú AM atá tógtha timpeall ar bhuaic-bhrathadóir sceite. Tá laige thromchúiseach sa chur chuige seo, áfach: bíonn tionchar ag an ngaol céime idir iompróir an tarchuradóra agus comhartha tagartha minicíochta iompróra an toradh ar an iolrú.

Taispeánann na ceapacha seo an comhartha dí-ídithe do thrí luach de dhifríocht chéim tarchuradóra-go-glacadóra. De réir mar a mhéadaíonn an difríocht chéim, laghdaíonn aimplitiúid an chomhartha dí-ídithe. Tá an nós imeachta dí-uiscithe neamhfheidhmiúil ag difríocht chéim 90 °; léiríonn sé seo an cás is measa - ie, tosaíonn an aimplitiúid ag méadú arís de réir mar a ghluaiseann an difríocht céime ar shiúl (i gceachtar treo) ó 90 °.

Bealach amháin chun an cás seo a leigheas is ea trí chiorcadacht bhreise a shioncronaíonn céim chomhartha tagartha an ghlacadóra le céim an chomhartha a fuarthas. Mar sin féin, is féidir dí-uisciú ceathairshleasáin a úsáid chun easpa sioncrónaithe idir an tarchuradóir agus an glacadóir a shárú. 

Mar a dúradh díreach, is é an neamhréiteach céime is measa ± 90 °. Mar sin, má dhéanaimid iolrú le dhá chomhartha tagartha scartha le 90 ° de chéim, déanann an t-aschur ó iolraitheoir amháin cúiteamh as aimplitiúid laghdaitheach an aschuir ón iolraitheoir eile. 

Sa chás seo is é an difríocht céime is measa ná 45 °, agus is féidir leat a fheiceáil sa phlota thuas nach dtagann laghdú tubaisteach ar aimplitiúid an chomhartha dí-inslithe mar thoradh ar dhifríocht chéim 45 °.

Léiríonn na ceapacha seo a leanas an cúiteamh I / Q. Is comharthaí dí-ídithe iad na rianta ó bhrainsí I agus Q de dhí-áititheoir ceatha.

Céim an tarchuradóra = 0 °

 

Céim an tarchuradóra = 90 °

Aimplitiúid Tairiseach
Bheadh ​​sé áisiúil dá bhféadfaimis na leaganacha I agus Q den chomhartha dí-inslithe a chomhcheangal in aon tonnform amháin a choinníonn aimplitiúid leanúnach beag beann ar an ngaol céime idir an tarchuradóir agus an glacadóir. 

B’fhéidir gurb é do chéad instinct breisíocht a úsáid, ach ar an drochuair níl sé chomh simplí sin. Gineadh an plota seo a leanas trí insamhalta a athdhéanamh ina bhfuil gach rud mar an gcéanna ach céim iompróir an tarchuradóra. Sanntar luach na céime do pharaiméadar a bhfuil seacht luach ar leith aige: 0 °, 30 °, 60 °, 90 °, 120 °, 150 °, agus 180 °. Is é an rian suim na tonnform dí-ídithe I agus an tonnform Q dí-ídithe.

Mar a fheiceann tú, is cinnte nach é an breisiú an bealach chun comhartha a tháirgeadh nach ndéanann athruithe sa chaidreamh céim tarchuradóra-go-glacadóir difear dó. Ní haon ionadh é seo má chuimhnímid ar an gcoibhéis matamaiticiúil idir comharthaíocht I / Q agus uimhreacha casta: tá comhpháirteanna I agus Q comhartha cosúil leis na codanna réadúla agus samhlaíocha d’uimhir chasta. 

Trí dhí-dhathú ceathairshleasáin a dhéanamh, faighimid comhpháirteanna réadúla agus samhlaíocha a fhreagraíonn do mhéid agus do chéim an chomhartha bonnbhanda. Is é sin le rá, is aistriúchán é dí-uisciú I / Q go bunúsach: táimid ag aistriú ó chóras méide-móide-chéime (a úsáideann tonnform tipiciúil bonnbhanda) go córas Cartesian ina ndéantar an chomhpháirt I a bhreacadh ar an x-ais agus an Q déantar an chomhpháirt a bhreacadh ar an y-ais.

Chun méid uimhir chasta a fháil, ní féidir linn na codanna réadúla agus samhlaíocha a chur leis, agus baineann an rud céanna le comhpháirteanna comhartha I agus Q. Ina áit sin, ní mór dúinn an fhoirmle a thaispeántar sa léaráid a úsáid, rud nach bhfuil níos mó ná an cur chuige caighdeánach Pythagorean chun fad hypotenuse triantáin cheart a fháil. 

Má chuireann muid an fhoirmle seo i bhfeidhm ar na tonnfhoirmeacha dí-uiscithe I agus Q, is féidir linn comhartha dí-díchódaithe deiridh a fháil nach ndéanann athruithe céime difear dó. Deimhníonn an plota seo a leanas é: tá an t-ionsamhladh mar an gcéanna leis an gceann roimhe seo (ie seacht luach céime difriúla), ach ní fheiceann tú ach comhartha amháin, toisc go bhfuil na rianta uile comhionann.

Achoimre
* Úsáideann dí-ídiú ceatha dhá chomhartha tagartha scartha le 90 ° de chéim, mar aon le dhá iolraitheoir agus dhá scagaire le pas íseal, chun tonnfhoirmeacha dí-uiscithe I agus Q a ghiniúint.

* Is féidir dí-ídiú ceatha a úsáid chun taispeána AM a dhéanamh atá comhoiriúnach le heaspa sioncrónaithe céime idir an tarchuradóir agus an glacadóir.
Is ionann na tonnfhoirmeacha I agus Q a eascraíonn as dí-dhathú ceatha agus na codanna réadúla agus samhlaíocha d’uimhir chasta.

Fág nóta 

Liosta Teachtaireachtaí