Quadrature, Quadrature Carrier   직교 위상, 위상 직교, 직교 반송파

(2018-02-11)

QM, Quadrature Modulation, Quadrature Multiplexing, 직각 변조, 직교 위상 변조, 직교 다중화, IQ Modulation, IQ 변조, IQ Modulator, IQ 변조기

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1. `Quadrature (위상 직교/직교 위상/직각)` 이란?

  ㅇ 서로 상관성이 없음을 직교성(Orthogonality)이라고 하는데,
     - 대표적인 직교 신호로는, 위상이 90˚ 차이나는 `사인파(sine) 및 코사인파(cosine)`가 있음
     - 이때, 90˚ 위상차가 나는 직교성을, `Quadrature(위상 직교)` 라는 표현을 씀

     * 한편, 0˚를 기준으로하면 in-phase(동위상), 이에 90˚이면 quadrature(직교위상)이라 함

  ㅇ [유사 명칭 비교]
     - Quadratic  : 2차 (Quadratic Curve : 2차 곡선, Quadratic Equation : 2차 방정식)
     - Quadrature : 직교 위상 (Quadrature Modulation : 직교 위상 변조, QAM : 직교 진폭 변조)


2. 직교 위상 변조 / 직각 변조 (Quadrature Modulation 또는 Quadrature Multiplexing, QM) 

  ㅇ QM 방식
     - 직교 신호(상호 독립)를 90˚ 위상차로 각각 진폭변조하여 더함으로써,
     - 변조다중화를 하는 방식

  ㅇ QM 동작 설명
     - 2개의 서로 다른 정보를, 
        . (위상 직교하는 두 성분) `동위상성분 In-phase (i)` 및 `직교위상성분 Quadrature (q)`
     - 동일 주파수이지만 위상 직교하는 2개의 반송파(Quadrature Carrier)로써,
        . (위상 직교하는 두 반송파) `cos(2πfct)` 및 `sin(2πfct)`
     - 진폭변조(DSB-SC)시켜, 합쳐지는 것
        . (변조다중화를 동시 수행)


3. QM 방식 모형

   


4. QM 방식 특징

  ㅇ 두 성분이 서로 독립적임
     - 두 성분(I/Q)이 직교 다중화되면서(합쳐지면서), 
     - 비록 각각의 스펙트럼주파수 영역에서 겹치게 되지만, 
     - 두 성분이 상호 위상 직교하므로, 
     - 서로 독립적으로 취급이 가능 

  ㅇ 유사명칭
     - `벡터 변조 (Vector Modulation)`, `IQ 변조 (IQ Modulation)` 라고도 함

  ㅇ 한편, 
     - 사실상 모든 대역통과 변조직교위상 반송파 변조로 표현 가능
        . 例) 진폭변조는, 직교위상성분을 0(zero)으로하고 동위상성분에 cos(ωt)를 곱한 것과
              등가적임


[QAM] 1. QAM(직교진폭변조) 2. QM(직교위상변조) 3. 직교위상 반송파
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