​ IQ调制解调是属于零中频架构的一部分，调制是实现信号传输的关键步骤。IQ调制是一种将信号从基带转换到高频载波的技术。其中，I代表同相（in-phase），Q代表正交（quadrature）。在IQ调制过程中，原始信号被映射到二维直角坐标系上，形成同相和正交分量。这些分量与载波信号进行调制，以实现信号的频谱搬移。

​ 那么为什么要用IQ调制呢？

调制过程

  1. 将输入的原始基带信号进行正交分解，得到两个正交分量（I，Q）。
  2. 将得到的正交信号与载波信号分别相乘，然后相加，得到已调信号。

​ 我们都知道对于数字信号来说真正的信号就是0和1，但是数字信号无法进行无线远程传输，需要将0和1搭载在载波上（变成模拟信号）才能传输

​ 即cosω0t ，一个模拟信号有三个衡量的维度，相位，频率和幅度。Acos（ω0t +θ），一个信号cosω0t，根据傅里叶变换，F(t)=Aπ[δ(ω+ω 0 )+δ(ω−ω 0)]，一个信号f=Asinω0t 根据傅里叶变换， F(t)=Ajπ[δ(ω+ω 0 )-δ(ω−ω 0)]，可以看到模拟信号，不管是sin还是cos，在频域都包含了负频域。

​ 一个复信号f=Aejω0t=Acosω0t +Ajsinω0t 傅里叶变换F(t)=2πAδ(ω-ω 0 )，可以看到复信号即IQ调制方式，经过傅里叶变换后只包含正频域部分。

  1. 负频率只有数学上的意义，并不实际占用带宽，但是基带信号调制到高频之后，形成了关于ω0的对称频谱，原来的负频率信号就占用了实实在在的频率资源。
  2. 如果一个实信号的单边频带宽B，考虑到负频率频谱，实际占的频谱区域就是±B，所以通信中传输这样的信号就需要占用2B的频带宽度。

​ 从信号的角度分析来总结，IQ调制降低了信号的带宽，提升了频谱的利用率。

IQ解调的过程

​ 解调是把频谱向下搬移，现代通信都是数字信号，数字信号是没有中频的， 需要将频带内的信号的谱结构原封不动的下移到零中频 。 但是，将接收到的实信号直接变到零中频是不行的 ，因为实信号存在共轭对称的双边谱，随着载频的下移，正、负相互接近，到中频小于信号频带一半时，两部分谱就会发生混叠。

​ 解调过程：

  1. 在接收端，将接收到的已调信号与本振信号进行混频，得到中频信号。
  2. 将中频信号进行正交分解，得到两个正交分量（I，Q）。
  3. 将得到的正交信号分别通过低通滤波器，提取出原始基带信号的正交分量（I，Q）。
  4. 将提取出的正交分量（I，Q）相加，得到原始基带信号。

​ 而IQ解调不同，因为I和Q信号是正交的，虽然幅度相同，但是因为相位相差90°，不会发生混叠的现象。

​ 综上所述

​ IQ调制解调的优点是：

  • 带宽降一半，频谱利用率高，现代通信，频谱资源是非常紧张的，在有效传输信息一样的情况下，带宽减半，意义重大。

  • ADC的采样率降一半，因为带宽减半，采样率相对而言也减半，同样的ADC的功率也会降低，对于追求高功率，低功耗的产品设计来说，功耗也相当重要。

  • 避免发生采样频谱混叠。