从正交解调来理解IQ信号.doc

1、假设我们信号处理要用的基带实信号：

首先必须明确一个实信号的正频率分量所对应的信号是一个复信号，其实部为原信号，而其虚部为原信号的希尔伯特（Hilbet）变换。被称为的解析表示，同时把的实部称为的同相分量，而把的虚部称为的正交分量。那么这个解析信号也就是我们常说的IQ信号！！
解析信号是我们做信号处理中优先考虑使用的信号，因为使用解析信号可以带来诸多的好处。那么上述信号对应的解析信号是：

2、发射机发出的信号是调制后的实信号 ：
首先必须明确发射机发射的是实信号。实信号经过调制加上载频之后：

3、接收机处，为了得到有用信号的基带解析信号，用正交解调来处理中频信号：
正交解调也叫正交基带变换，将接收机的中频信号解调成基带解析信号【IQ信号】。

其中，和分别为基带信号的同相分量和正交分量，或称I路分量和Q路分量。
4、正交解调方法
现今，正交解调有许多方法，如FFT法、希尔伯特变换法、数字内插法、直接数字混频法、直接乘法等。直接数字混频法与模拟解调原理一样，是理想的解调，相比其他方法而言，具有精度高、误差小的特点，但其电路复杂，要求高。希尔伯特法是在中频采样后对其中一路信号进行希尔伯特变换及滤波，另一路进行延时，I/Q信号的相位正交性与幅度一致性则完全取决于滤波器的精度。数字内插法是中频信号进行正交采样，交替产生I/Q信号，由于时间上未对齐和幅度分别被和所调制，所以需要解调与时间延时，滤波时再对其中一路信号进行相移，才能得到时间上对齐的I/Q信号。
4.1以直接数字混频法为例，讲解正交解调的原理：

我们得到的中频信号如下：

其中，是信号的中心频率。
正交解调：
I路信号：
Q路信号：
再经过低通滤波去除高频的和部分，最后就得到回波的解析信号：

4.2 FFT变换法做正交解调：
解析信号是只有正频谱的信号。所以我们可以通过FFT将负频谱去掉再做IFFT。
fftData = FFT(Data);
fftData(0:3) = 0; %去直流；
fftData(dataLength/2:end) = 0; %将负频谱去掉；
ComplexData = IFFT(fftData); %得到解析信号。