Komunikasi digital nirkabel: Prinsip kerja modulasi IQ

Komunikasi digital nirkabel: Prinsip kerjaModulasi IQ
Modulasi IQ merupakan fondasi berbagai metode modulasi tingkat tinggi yang banyak digunakan dalam bidang LTE dan WiFi, seperti BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, dll. Memahami prinsip kerja modulasi IQ sangat penting untuk pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme implementasi OFDM yang mendasarinya dalam LTE dan WiFi. Karena metode modulasi yang digunakan pada setiap subcarrier OFDM masih merupakan berbagai teknik modulasi QAM yang berbasis pada modulasi IQ, dan pada dasarnya, implementasi OFDM merupakan superposisi modulasi IQ pada beberapa subcarrier ortogonal.
Konsep I dan Q dalam modulasi IQ sesuai dengan singkatan dari dua kata bahasa Inggris: In Phase dan Quadrature. Jika dilihat dari arti harfiahnya, nama sinyal I dan Q tidak memiliki arti. Apa yang dimaksud dengan in-phase? Apa yang dimaksud dengan ortogonalitas? Sinyal apa yang digunakan sebagai referensi untuk menentukan in-phase?fasedan kuadratur? Dalam penerapan praktis, sekumpulan gelombang kosinus dan sinus dengan frekuensi yang sama umumnya digunakan sebagai sinyal I dan Q. Oleh karena itu, sinyal kosinus yang digunakan sebagai sinyal I sebenarnya adalah sinyal referensi, yang tentu saja merupakan sinyal In Phase. Sinyal kosinus yang berbeda fase 90 derajat dengan sinyal I secara alami adalah sinyal Kuadraturnya. Jadi, pemahaman paling sederhana tentang sinyal modulasi IQ adalah dengan menganggap sinyal I sebagai sinyal pembawa kosinus, dan sinyal Q sebagai sinyal pembawa sinus dengan perbedaan frekuensi 90 derajat dari sinyal I.

Modulasi IQ yang dimaksud adalah penggunaan sekumpulan sinyal I, yaitu sinyal kosinus, dan sinyal Q, yaitu sinyal sinus (dengan perbedaan fase 90 derajat dan saling tegak lurus) yang frekuensinya sama sebagai pembawa, untuk secara bersamaan memodulasi dua sinyal pita dasar ke dua pembawa tersebut, dan kemudian menumpangkan kedua sinyal termodulasi tersebut bersama-sama dan mengirimkannya melalui rangkaian RF. Setelah menerima sinyal frekuensi radio, ujung penerima melakukanDemodulasi IQ. Selama demodulasi IQ, karena kedua pembawa tersebut ortogonal satu sama lain, kedua sinyal pita dasar dapat dipisahkan dari sinyal campuran berdasarkan sinyal pembawa I dan Q yang digunakan dalam proses modulasi sebelumnya dan didemodulasi secara terpisah. Untuk sinyal I dan Q yang dimodulasi oleh IQ, peningkatan amplitudo relatif pada satu sisi tidak hanya meningkatkan amplitudo sinyal termodulasi, tetapi juga menyebabkan fase sinyal termodulasi bergeser ke sisi dengan amplitudo yang meningkat. Jadi pada dasarnya, modulasi IQ adalah modulasi amplitudo yang dilakukan pada sinyal I dan sinyal Q, tetapi hasil modulasi tidak hanya memengaruhi amplitudo sinyal termodulasi, tetapi juga perubahan fasenya. Ini adalah prinsip kerja dasar modulasi dan demodulasi IQ.