Komunikasi digital nirkabel: Prinsip kerja modulasi IQ

Komunikasi digital nirkabel: Prinsip kerjaModulasi IQ
Modulasi IQ merupakan dasar dari berbagai metode modulasi tingkat tinggi yang banyak digunakan di bidang LTE dan WiFi, seperti BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, dan lain-lain. Memahami prinsip kerja modulasi IQ sangat penting untuk pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme implementasi OFDM yang mendasarinya di LTE dan WiFi. Karena metode modulasi yang digunakan pada setiap subcarrier OFDM masih berupa berbagai teknik modulasi QAM berdasarkan modulasi IQ, dan pada dasarnya, implementasi OFDM adalah 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. Secara harfiah, nama sinyal I dan Q tidak memiliki arti. Apa itu in-phase? Apa itu ortogonalitas? Sinyal apa yang digunakan sebagai referensi untuk menentukan in-phase?faseDan kuadratur? Dalam implementasi praktis, serangkaian 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 90 derajat di luar fase 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 disebut demikian menggunakan serangkaian sinyal I, yaitu sinyal kosinus, dan sinyal Q, yaitu sinyal sinus (dengan perbedaan fasa 90 derajat dan ortogonal satu sama lain) dengan frekuensi yang sama sebagai pembawa, untuk secara simultan memodulasi dua sinyal baseband ke dua pembawa, kemudian menggabungkan kedua sinyal termodulasi tersebut dan mengirimkannya melalui rangkaian RF. Setelah menerima sinyal frekuensi radio, pihak penerima melakukandemodulasi IQSelama demodulasi IQ, karena kedua pembawa saling ortogonal, kedua sinyal baseband dapat dipisahkan dari sinyal campuran berdasarkan sinyal pembawa I dan Q yang digunakan dalam proses modulasi sebelumnya dan didemodulasi secara terpisah. Untuk kedua 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 arah 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. Inilah prinsip kerja dasar modulasi dan demodulasi IQ.