什么是载波和调制波？

SVPWM 是空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation)的简称，通常由三相逆变器的六个功率开关管组成，经过特定的时序和换相所所产生的脉冲宽度调制波，最终输出的波形可能会十分接近理想的正弦波形。 具体如下图所示；左侧为复平面，即空间矢量，右侧为时域的正弦波形；

关于SVPWM原理的文章非常多，今天我們主要谈谈调制技术。

什么是调制？

在人类用电线传送信号需要敷设一条海底电缆，预计信号经过电缆时变弱。人们认为加大发射功率，提高接收机的灵敏度就可以解决问题。但完工后，接收机收到的信号波形和发送完全不相关，这个问题成了人们的一个谜。 10年之后，凯尔文 (Kelven)用微分方程解决了这个问题。他阐明了这实际上是一个频率特性的问题，通过信道时信号的高频成分则被衰减掉了。从此人们开始认识到，信道具有一定的频率特性，并不是信号中所有的频率成分都能通过信道进行传输，因此提出了调制。这是原始信号一般不能在大多数信道内直接传输，因此需要经过调制将其变换成适于在信道内传输的信号。推薦閲讀：

那什么是调制？

调制的定义是：把输入信号变换为适合于通过信道传输的波形，这一变换过程称为调制。通常把原始信号称为调制信号，也称基带信号；被调制的高频用于运载原始信号，因此称载波。

调制实现了信源的频谱与信道的频带匹配。

调制的目的
通过对载波参数的改变, 将需要传输的信息（话音、数据等） 通过一定的媒介进行传输

模拟调制和数字调制在本质上是一样的，都是将需要传递的信息通过变换过程即改变载波的特征参数而携带在载波上。载波有三个特征参数可以改变，即幅度、相位和频率。分别针对这三个特征参数进行改变就称为调幅、调相和调频。数字调制称为矢量调制，因为同时改变两个以上的参数，如幅度和相位。

在信息论中，称信道无差错传输信息的最大信息速率为信道容量，记为C。从信息论的观点来看，各种信道可概括为两大类：离散信道和连续信道。所谓离散信道就是输入与输出信号都是取值离散的时间函数；而连续信道是指输入和输出信号都是取值连续的。这里主要讨论后者即调制信道，仅从说明概念的角度考虑，我们只讨论连续信道的信道容量。

模拟调制和数字调制

1948年，香农(Shannon)提出了信息论，导出了香农公式。

其结论为：

1. 在给定B、S/N 的情况下，信道的极限传输能力为 C，而且此时能够做到无差错传输（即差错率为零）。这就是说，如果信道的实际传输速率大于 C 值，则无差错传输在理论上就已不可能。因此，实际传输速率一般不能大于信道容量 ，除非允许存在一定的差错率。

2. 提高信噪比 S/N（通过减小 N 或增大 S ），可提高信道容量 C。特别是，若 N→0，则 C →∞，这意味着无干扰信道容量为无穷大；

3. 增加信道带宽 ，也可增加信道容量 ，但做不到无限制地增加。

通常，把实现了极限信息速率传送（即达到信道容量值）且能做到任意小差错率的通信系统，称为理想通信系统。香农只证明了理想通信系统的“存在性”，却没有指出具体的实现方法。先进的数字调制技术是实现更高系统容量的重要手段。一方面宽带调制使B增大，不仅有效增加系统容量，而且提高抗干扰能力；另一方面数字调制和编码结合提供更大的处理增益，使每个用户需要的S/N下降，使通信容量增大。通信系统从模拟系统转向数字系统，其中一个根本原因在于系统抗噪声性能的好坏。

通信系统从模拟系统转向数字系统，其中一个根本原因在于系统抗噪声性能的好坏

• 模拟调制信号基于对连续波形信号的传输，需完成对信号连续变化过程的精确描述和检测，其载波特征参数变化有无穷多的状态，任何连续状态变化过程中的误差都会造成信息的损失，通信质量完全取决于S/N。,

• 数字调制信号基于对离散状态的传输，只需完成对离散时间点信号状态的控制和判决，其载波变化状态是有限的和离散的，非有效状态的误差不会造成信息的损失。因此数字调制信号可以承受更大的噪声。

调制信号的描述方式

如前所述，模拟调制信号和数字调制信号的唯一区别是载波状态的改变是连续（无穷多）还是离散（有限个）。从传统时域和频域的表示上看，两种调制是非常相似的。

在模拟调制中应用的调幅 (AM)、调频 (FM)和调相 (PM)，在数字调制中分别称为幅移键控 (ASK)、频移键控 (FSK)和相移键控 (PSK)。

而数字调制中常用的正交幅度调制 (QAM)是典型的矢量调制，同时改变载波的幅度和相位。

任何调制方案都有它的优点和不足，带宽和成本是主要问题。

例如，当我们选择复杂的调制制式以得到最好的噪声抗扰度时，它将占用更多的信道空间，从而限制了信道上的用户数。选择窄带宽能兼顾信号信息和抗扰度。在一些案例中，为补偿噪声或信道噪声，我们可能需要发送更高的功率。如果设计不好，过大的功率会使放大器进入非线性区，造成输出信号的失真。或者附加的功率造成对其它信道的干扰。

调制方案越复杂，就越难实现，工程要求会更多，从而也增加了成本。

无线通信的调制技术和测试的发展趋势

数字调制技术效率和抗干扰性的提高是实现高速无线数据传输的关键。现在的主要通信系统都从模拟调制转入数字调制体制，从简单的模拟调幅 (AM)和调频／调相 (FM/PM)转到新的数字调制技术。

另外，转变的含义也在于信息使用方式的变化，所有这些变化意味着系统复杂性增加，因此也需要相应的测试能力来适应通信系统的变化趋势。

近年来，主要发展趋势是数字调制，包括：

QPSK（正交相移键控）

FSK（频移键控）

MSK（最小频移键控）

QAM（正交幅度调制）

在许多新的无线系统中更为复杂的问题是需要考虑多址。多址是无线通信系统区分不同用户的方式。在模拟系统中使用频分复用FDMA (Frequency Division Multiple Access)，而在数字系统中主要使用的两个基本类型为时分多址TDMA (Time Division Multiple Access) 和码分多址CDMA (Code Division Multiple Access)。TDMA系统增加了信号的时变特性，而CDMA系统使信号表现为类噪声特性，需要新的分析和测试方法。

随着高速无线数据通信的发展，出现了更加复杂、调制效率和抗干扰性更好的调制方式，如UWB中采用的正交频分复用技术OFDM (Orthogonal Frequency Division Modulation)。

推荐阅读：

今天，我们总结了模拟调制和数字调制的很多干货，包括调制的通信原理。供您参考。

为什么全部商用通信系统从模拟转向数字?

随着无线通信系统的发展，全部商用通信系统从模拟转向数字，是德科技总结了以下几点原因:

1. 更大的系统容量
2. 长距离通信也能保证通信质量
3. 数据传输能力

但是数字系统设计与模拟系统一样，也需要考虑多种因素的折衷。这些折衷因素主要是系统信息带宽与可得到射频带宽限制的折衷。抗噪声性能好坏以及电池供电时间长短；选用不同调制格式以使系统性能达到某种意义上的最优化。

大多数通信系统的优化着眼于下列三类要素：带宽效率、功率效率或价格效率。

带宽效率描述一个调制体制在有限的带宽内可容纳数据的能力。功率效率描述这个系统在最低功率电平下可靠的传送信息的能力。在多数系统中，带宽效率具有高的优先级。价格在系统优先选择中处于支配地位，通常要求低价格的无线电设备。过去用牺牲功率和带宽效率的办法来获得低价格的无线电设备是可行的，而现在已不可能，因为无线电频谱变得越来越昂贵。所以在射频通信设计中必须考虑这些参数的折衷。推荐阅读：

蜂窝移动通信的发展趋势

蜂窝移动通信发展至今，大约每十年完成一次标志性的技术革新，经历了从语音业务到高速宽带数据业务的飞跃式发展。

上世纪80年代初诞生了第一代移动通信系统即蜂窝移动电话系统。1G移动通信系统首次引入蜂窝网（即小区制）的概念，实现了频谱资源的空分复用，且采用频分多址接入技术提高了系统容量。它以模拟信号进行数据的传输，支持语音业务。1G移动通信系统采用模拟信号进行数据传输的弊端也凸显，包括频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、保密性差以及设备成本高等。

为了解决模拟系统中存在的根本性技术缺陷，1991年，第二代移动通信系统即数字移动通信技术应运而生。2G移动通信系统采用时分多址接入（TDMA）或者码分多址接入（CDMA）技术，并采用数字调制技术。由于2G移动通信系统以传输语音和低速率数据业务为目的，因此也称为窄带数字通信系统。这一阶段的移动通信均以语音以及中低速数据业务为主。

随着网络的发展，数据和多媒体业务飞速发展。2001年，以数字多媒体移动通信为目的的第三代移动通信系统进入商用阶段。3G移动通信系统采用更先进的宽带码分多址技术（CDMA），并在更高频段使用更大的系统带宽进行数据发送，因而其数据传输速率得到进一步提升。1998年底移动通信发展最优影响力的组织之一第三代合作伙伴项目3GPP成立。在3GPP的牵头下，WCDMA系统逐渐演进成高速下行分组接入和高速上行分组接入系统，该系统目前仍广泛应用于现有的移动通信系统中。

2011年，3GPP发布了第四代（The 4th Generation，4G）移动通信系统即宽带数据移动互联网通信技术。4G移动通信系统基于扁平化网络架构设计，在3G的长期演（LTE）基础上进行升级。LTE系统采用正交频分多址（OFDMA）、自适应调制编码（AMC）和多天线（MIMO）等关键技术，大大提高了频谱效率，上/下行峰值速率达到50Mbps/100Mbps。在LTE的基础上进一步采用了载波聚合、中继和多点协同传输技术，使上/下行峰值速率达到500Mbps/1Gbps。

移动通信的持续快速增长已经是一种不可抵挡的潮流和定律。与前几代技术仅提供人与人之间的宽带移动通信不同，5G作为面向2020年以后人类信息社会需求的移动通信系统，将渗透到物联网等领域，与工业设施、医疗器械、交通运输等深度融合，全面实行万物互联，有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的信息化服务需要。

推荐阅读：

无线通信的调制技术

如今，大多数无线服务都在使用复杂的载波调制方案。调制技术和元器件的持续改进以及纠错码的进步，促使信道容量更加接近香农定理设定的基础极限。那么，

调制是什么意思？调制的分类？

调制是一种将需要传送的信号搬移到高频载波，实现频谱搬移的过程。

原始信号不能在大多数信道中直接传播。要通过调制将其转变为适合在信道中传输的类型。通常把原始信号称为基带信号；被调制的高频信号称为载波，用于运载原始信号。

需要传送的信号是基带信号。最开始是语音信号，现在是数字化的各种数据，包括程序，图片，语音，视频。

调制方式可以分为数字调制和模拟调制。

模拟调制

模拟调制可分为三种类型：调幅（AM）、调频（FM）、相位调制（PM）。

调幅（AM）

调幅（AM） 可维持频率和相位常数并缩放振幅（与音频信号成正比）。在最简单的情况下，音频信号是正弦波，频域图看起来像三个音调 － 载波加上两个旁波带，以调制速率区隔。低频调制显示旁波带很靠近载波，而高频调制则显示旁波带离载波更远。

图 3：时域中的调幅（AM）范例

调频（FM）

调频可让振幅维持恒定，并随时间改变波形频率（与音频信号成正比）。如果音频信号是正弦波，则在频域中，调频看起来像是信号载波加上与调制相符的旁波带。您可以使用贝索（Bessel）函数来确认。记住，在频域中看起来可能与 AM 完全一样。

图 6：频域中的 调频（FM） 范例

相位调制（PM）

相位调制PM 同样也可让振幅维持恒定，但依照相位改变波形。在时域中，它看起来与 FM 完全一样。有时 FM 和 PM 又称为角度调制，因为在时域中它们看来非常相似。在频域中，PM 看起来像是信号载波加上与调制相符的旁波带。与调频一样，您可以使用贝索函数来确认这些旁波带。推荐阅读：

数字调制

数字调制是无线、卫星和地面通信行业中使用的一个术语，指数字状态由载波相对相位和/ 或幅度表示的一种调制。虽然我们讨论的是数字调制，但是应记住这种调制并不是数字的，而真正是模拟的。调制是按照调制( 基带) 信号的幅度变化成比例地改变载波的幅度、频率或相位。参见图7。在数字调制中，基带调制信号是数字式的，而调制过程不是数字的。

数字调制

基带信号是数字信号的调制方式
数字信号，就是只有有限种信息状态的信号。例如现在最基本的010101的信号，只有0和1两种状态的组合。

数字调制方式的进化，就是提升数据传输速率的方法！
让每一个周期发送的符号，包含更多信息，换言之要求离散的可选状态点增多

I/Q调制

基于具体的应用，数字调制可以同时或单独改变幅度、频率和相位。这类调制可以通过传统的模拟调制方案，例如幅度调制(AM)、频率调制(FM) 或相位调制(PM) 来完成。不过在实际系统中，通常使用矢量调制( 又称为复数调制或I-Q 调制) 作为替代。
调制信号可以使用幅度和相位（矢量）的极坐标来表示。I/Q调制由于频谱效率较高，因而在数字通信中得到广泛采用。

I/Q 调制，即两个正交信号（频率相同，相位相差 90 °的载波，一般用 Sin 和 Cos 表示）与 I（In-Phase，同相分量）、Q（Quadrature Phase，正交分量）两路信号分别进行载波调制后一起发射，从而提高了频谱利用率。对于仪表而言分为内调制和外调制。

矢量调制是一种非常强大的调制方案，因为它可生成任意的载波相位和幅度。

在这种调制方案中，基带数字信息被分离成两个独立的分量: I ( 同相) 和Q ( 正交) 分量。这些I 和Q 分量随后组合形成基带调制信号。I 和Q 分量最重要的特性是它们是独立的分量( 正交)。在下面的讨论中你将进一步了解 I 和 Q 分量，以及数字系统使用它们的原因。

理解和查看数字调制的简单方法是使用图11 所示的 I-Q 或矢量图。

I-Q 调制的原理

在大多数数字通信系统中，载波频率是固定的，因此只需考虑相位和幅度。未经调制的载波作为相位和频率参考，根据调制信号与载波的关系来解释调制信号。相位和幅度可以作为 I-Q 平面中的虚线点在极坐标图或矢量坐标图中表示。参见图13。I 代表同相位( 相位参考) 分量，Q 代表正交( 与相位相差90 °) 分量。你还可以将同相载波的某具体幅度与正交载波的某具体幅度做矢量加法运算，来表示这个点。这就是 I-Q 调制的原理。
I/Q调制使用了两个载波，一个是同相 (I) 分量，另一个是正交 (Q) 分量，两者之间有90。的相移(见图12）。

将载波放入到 I-Q 平面预先确定的某个位置上，然后发射已编码信息。每个位置或状态( 或某些系统中状态间的转换) 代表某一个可在接收机上被解码的比特码型。状态或符号在每个符号选择计时瞬间( 接收机转换信号时) 在I-Q 平面的映射称为星座图。参见图9。

一个符号号代表一组数字数据比特; 它们是所代表的数字消息的代号。每个符号号包含的比特数即每符号号比特数(bpsym) 由调制格式决定。例如，二进制相移键控(BPSK) 使用1 bpsym，正交相移键控(QPSK) 使用2 bpsym，而8 相移键控(8PSK) 使用3 bpsym。理论上，星座图的每个状态位置都应当显示为单个的点。但由于系统会受到了各种损伤和噪声的影响，会引起这些状态发生扩散( 每个状态周围有分散的点呈现)。

图13 显示了 16 QAM 格式(16 正交幅度度调制) 的星座图或状态图; 注意，此时有16 个可能的状态位置。该格式使用4 比特数据串， 编码为单个幅度度/ 相位状态或符号号。为了产生这一调制格式，基于被传输的代码，I 和Q 载波都需采用4 个不同的幅度度电平。

图13. 星座图中的每个位置或状态代表一个具体的比特码型( 符号号 ) 和符号号时间

在数字调制中，信号在有限数量的符号或状态中移动。载波在星座图各点间移动的速率称为符号率。使用的星座状态越多，给定比特率所需的符号率就越低。符号率十分重要因为它代表了传输信号时所需的带宽。符号号率越低，传输所需的带宽就越小。例如，前面提到过的16 QAM 格式使用每符号号 4 比特的速率。如果无线传输速率为16 Mbps，则符号率= 16 (Mbps) 除以 4 比特即 4 MHz。此时提供的符号号率是比特率的四分之一和一个更高效的传输带宽 ( 4 MHz 相对16 MHz)。关于数字调制的更多信息，参见本应用指南结尾处的其它资源。

I/Q 调制

在数字通信中，I/Q 调制将已编码的数字I 和Q 基带信息放入载波中。参见图14。I-Q 调制生成信号的 I 和 Q 分量; 从根本上讲，它是直角坐标—极坐标转换的硬件或软件实现。

I-Q 调制接受 I 和Q 基带信号作为输入，并将它们与相同的本地振荡器 (LO) 混合。注意，这个可能是数字( 软件) LO。下面，I 和 Q 均会上变频到射频载波频率。I 幅度度信息调制载波生成同相分量。Q 幅度度信息调制90° ( 直角) 相移的载波生成正交分量。这两种正交调制载波信号相加生成复合 I-Q 调制载波信号。I-Q 调制的主要优势是可以容易地将独立的信号分量合并为单个复合信号，随后同样容易地再将这个复合信号分解为独立的分量部分。
以 90° 分离的信号彼此之间呈直角或正交关系。I 和 Q 信号的正交关系意味着这两个信号是真正独立的，它们是同一信号的两个独立分量。虽然Q 输入的变化肯定会改变复合输出信号，但不会对I 分量造成任何影响。同样地， I 输入的变化也不会影响到Q 信号。

I/Q 解调

如图15 所示，I/Q 解调是图14 所示的I1/Q 调制的镜像。I/Q 解调从复合 I/Q 调制输入信号中恢复原始的I 和Q 基带信号。

解调过程的第一步是将接收机 LO 锁相至发射机载频。为了正确地恢复 I 和 Q 基带分量必须要把接收机 LO 锁相至发射机载波( 或混频器 LO)。随后，I/Q 调制载波与未相移的 LO 和相移90° 的 LO 混合，生成原始的I 和Q 基带信号或分量。在矢量信号分析软件中，使用数学方法实现90° 相移。

数字解调的数学原理

I/Q确定了信号的幅度、相位和频率

• 当数字本振的频率等于调制信号的载波频率时，数字滤波器输出的实部信号 I(t)和虚部信号Q(t), 这两个就是调制在载波上的时域波形。 ​
• 用幅度坐标显示 I/Q相对于的结果，就得到调制了的幅度。​
• 用相位坐标显示 I/Q 相对于时间的结果，就得到调制了的相位​
• 频率是相位对时间的微分​

从根本上讲，I/Q 解调过程就是极坐标—直角坐标的转换。通常如果没有极坐标—直角坐标转换，信息不能在极坐标格式上绘制并重解释为直角值。参见图16。这种转换与I/Q 解调器所执行的同相和正交混合过程完全一致。

为什么使用 I 和 Q ?

数字调制使用I 和Q 分量，因为它可提供简单有效、功能强大的调制方法来生成、发射与恢复数字数据。I-Q 域中的调制信号具有很多优势 :I-Q 的实现提供一种生成复信号( 相位和幅度均改变) 的方法幅度。I-Q 调制器不使用非线性，难实现的相位调制，而是简单的对载波幅度度及其正交量进行线性调制。具有宽调制带宽和良好线性的混频器很容易得到，基于基带和中频软件的LO 也是。为生成复调制信号，只需产生信号的基带 I 和 Q 分量。I-Q 调制的一个关键优势是调制算法可以生成从数字制式到射频脉冲甚至线性调频雷达等各种调制。
信号的解调也同样简单明了。使用 I-Q 解调至少理论上可以轻松地恢复基带信号。
在 I-Q 平面上观查信号经常能更好地洞察信号。串扰、数据偏移、压缩以及 AM-PM 失真等用其它方法难以呈现的现象在 I-Q 平面上可以轻松查看。

数字射频通信系统概念

图17 是一个通用的使用 I/Q 调制的数字射频通信系统的基本架构的的简化方框图，通过对该系统基本概念的了解能更好地理解带有矢量调制分析功能的矢量信号分析的工作情况。通信发射机和计算机的所有部分都可被带有矢量调制分析的矢量信号分析测量并分析。还有，即使是该方框图的软件仿真也可被矢量信号分析分析因为矢量信号分析只需要利用时间采样数据。

主要I/Q调制参数

主要调制方案

矢量信号的变化在 I/Q 图上可以用幅度、相位、频率或这些指标的组合来表示。这些幅度和相位的变化产生了不同的调制格式。由于数据是用二进制传输的，星座图中的点数必须为 2 的幂。

最基本的数字调制格式为：
PSK（相移鋰控) 、 FSK（频移繾控)、 ASK（幅移繾控)、 QAM（正交幅度调制)
1. ASK(Amplitude Shift Keying)称为幅移键控，通常指二进制幅移键控2ASK，只对载波作幅度调制。当2ASK的调制深度为100%时，只有比特“1”有信号，比特“0”没有信号，所以称为On-Off Keying，简称为OOK调制。OOK调制是一种特殊的ASK调制，调制后的波形为射频脉冲信号。
2. FSK(Frequency Shift Keying)称为频移键控，常见的FSK包括2FSK、4FSK、8FSK、16FSK等。
3. PSK(Phase Shift Keying)称为相移键控，是非常主流的数字调制方式，常用的PSK调制方式包括BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK等。PSK调制是将符号直接映射到IQ坐标系上的，下图给出了几组常用的映射方式。
4. QAM(Quadrature Amplitude Modulation)称为正交幅度调制，属于高阶数字调制，一个符号携带多个bit信息，比如16/32/64/128/256/512/1024QAM等，因此在移动通信中较为常用。前面介绍的PSK调制并不会改变载波的振幅，只是改变其相位，而QAM调制相当于调幅和调相结合的调制方式，不仅会改变载波振幅，还会改变其相位。

星座图和符号

星座图展示了 QAM 格式的可用符号。以 16 QAM 格式为例，每个符号表示着四个二进制位的一种可能组合。对于这四个二进制位来说，总共可能有 16个 组合。换言之，每个符号表示着四位。

为了提高数据带宽，我们可以增加每个符号表示的位数，这样可以提高频谱效率。不过，随着星座图中符号数量的增加，符号间的距离开始变小。符号越来越接近，因此就越容易受到噪声和失真的影响，出现错误。图19 展示了当从16-QAM格式变为64-QAM格式时，符号密度的增加。

数字调制类型一变量

通信系统在基本调制方案中使用了三个主要变量。这些变量可以避免 I/Q 信号迹线通过零位（星座图的中心），从而在功率效率上占据优势。

• IQ 偏置调制：在 ZigBee 2450-MHz频段中使用 OQPSK
• 差分调制：在蓝牙 2.0+EDR中使用 π/4 DQPSK
• 恒包络调制：GSM 使用 GMSK; Wi-SUN使用2-FSK

正交频分多路复用 (OFDM)

正交频分多路复用 (OFDM) 是另一种常用的调制方案。很多最新的无线和电信标准都采用了这种策略，例如数字广播、xDSL、无线网络 和 5G 新空口 （NR) 蜂窝技术。

OFDM 使用了多个重叠的射频载波。每个载波都在精心选择的频率上工作（这个频率与其他载波正交），并且采用了并行子载波方案，因此这种传输方案能够支持更高的比特率。此外，OFDM 方案在频谱效率、灵活性和稳定度等方面都具有优势。

比特率与符号率（波特率）

比特率是系统传输比特流的频率。符号率等于比特率除以每个符号可以传输的比特数。例如，在 QPSK 中，每个符号表示两个比特。QPSK 的符号率就是其比特率的一半。信号带宽和符号率成正比。

符号率=比特率/每个符号传输的比特数

误差矢量幅度（EVM）

误差矢量是理想 I/Q 参考信号与被测信号之间的矢量差。EVM 只是这个误差矢量的幅度。误差矢量是本地振荡器的相位噪声、功率放大器的噪声以及 I/Q 调制器减损等因素共同作用的结果。

为了确保能够评测被测器件的 EVM 性能，您所使用的信号发生器的 EVM 性能害要比被测器件的预期EVM性能好 5 至10 dB.

例如，802.11 ax 发射机 EVM 标准要求1024 QAM 的 EVM 达到 -35dB。 对于在设计验证中使用的信号发生器，其剩余 EVM 本底应低于 -45 dB。不过，在生产测试中，EVM 性能小于 -40 dB 就己经非常好了。

I/Q 减损

I/Q 减损可能会在您的设计中突然出现。当出现这种情况时，您需要仿真这些减损，以便对您的设计进行强化测试，或对信号路径上的时间和幅度变化予以补偿。您的信号发生器能鸲生成 I/Q 减损。使用下列 I/Q 调整来仿真您所需要的减损。I/Q 调整的使用情况与影响汇总请参见表1。

• I/Q偏置：I 信号和Q信号的直流偏置
• 正交角度：Q信号相位相对于 I 信号相位的偏移
• I/Q偏移：I 信号和Q信号之间的相对时延
• I/Q增益平衡：相对于Q信号幅度的 I 信号幅度
• I/Q相位：通过同时旋转 I 信号和Q信号，获得内部I/Q信道的绝对相位

除了I/Q调整之外，您还可以向载波添加相位噪声减损或 AM/FM 以仿真不完美信号，或向调制信号添加 AWGN 作为干扰源，以便您进行设计验证。

“This white paper covers how to generate both ideal and non-ideal IQ signals. Find how to use waveform generators for IQ signal generation.”

“在本应用指南中，我们分析了行业是否需要使用新的参数来量化复杂调制信号的质量，以及考虑如何全面推行这个参数并且标准化。”

信号源的IQ调制功能具体使用方法

射频信号源在配置上都会有IQ调制这一项，比如Keysight的信号源PSG系列，IQ调制功能在硬件上一般都需要一个IQ板来实现，板子上可能会有调制解调器相关的器件。

通常在仪表的后面板上可以看到IQ功能的接口，包括I IN、Q IN、I OUT和Q OUT。用IN和OUT分别来对应外调制和内调制，I IN和Q IN的接口用于外调制信号的输入，I OUT和Q OUT接口用于内调制信号中调制信号的输出。我们知道IQ调制调出的其实是一个单音或多音信号，也可以理解为是单边带信号，单边带信号其实是在调幅波基础上发展而来的，本质就是一个调幅调相波。

调制需要载波和调制信号一同输入，输出的是调制后的波形，载波也就是基带信号是不携带有任何能量的，具体的信息是在调制信号中的，所以到接收端解调出来有用的是调制信号，就是这里的I和Q两个信号分量。对于单边带SSB通信而言，一般发射的是上边带，通过边带滤波器可以将下边带滤除，即便是下边带也通过信道传输到终端以后，也没有关系，因为上下边带的信号都是携带有调制内容的。对于单边带通信而言，信道中只传输一个边带通信效率会提高一倍，这也就是单连带通信由来的一个原因。

I/Q 调制，即两个正交信号（频率相同，相位相差 90 °的载波，一般用 Sin 和 Cos 表示）与 I（In-Phase，同相分量）、Q（Quadrature Phase，正交分量）两路信号分别进行载波调制后一起发射，从而提高了频谱利用率。对于仪表而言分为内调制和外调制。

数字 IQ调制教学解决方案

灵活的生成能力：

• 用户定义的 I/Q 生成
• 可编程的载频和幅度（9kHz 至 3GHz，-127dBm 至 +13dBm）
• 支持通用的无线通信标准，例如 GSM 和 CDMA
• 支持广泛的数字调制，例如 MSK、FSK、BPSK、QPSK、QAM 等
• 支持模拟调制，例如 AM、FM 和 PM

多功能分析：

• 在时域中捕获和查看 I/Q 信号
• 对基带和射频信号进行捕获、分析和解调
• 使用示波器或频谱分析仪进行矢量信号分析
• VEE Pro 信号生成软件可以自动配置和生成信号
• 基于频谱分析仪的灵活解调适用于模拟调制

配置详情

需要更多信息，您可访问：