Persyaratan untuk Modulasi dan Demodulasi IQ Optimal dalam Tautan Komunikasi

Temukan spesifikasi yang tepat yang diperlukan untuk modulasi/demodulasi IQ analog dan digital untuk mencapai performa tautan komunikasi yang unggul.

Dalam artikel sebelumnya kami mengeksplorasi apakah metode digital atau analog lebih disukai untuk menggabungkan dan memisahkan komponen I dan Q. Instalmen ini membangun pada diskusi tersebut dengan menguraikan kriteria performa yang harus dipenuhi untuk memastikan tautan yang andal.

Persyaratan Modulator dan Demodulator IQ Analog

Tabel 1 meringkas temuan dari literatur terbaru tentang bagaimana ketidakseimbangan IQ merusak tautan berbasis OFDM. Untuk referensi, lihat artikel sebelumnya untuk daftar lengkap kutipan.

Klik untuk memperbesar tabel ke ukuran penuh

Data menunjukkan asimetri yang jelas antara sensitivitas transmisi (TX) dan penerima (RX) terhadap ketidakseimbangan IQ. Di sisi TX, ketidakseimbangan hingga 1 dB dan 5° dapat ditoleransi sambil masih mencapai tingkat kesalahan bit (BER) dalam rentang 10⁻⁴–10⁻⁵, bahkan dengan subcarrier OFDM 64-QAM. Dalam kontras, sisi RX jauh lebih rapuh: ketidakseimbangan 1 dB/5° yang sama menghasilkan kehilangan multi-dB, dan untuk subcarrier N-QAM dengan N > 4 sebuah lantai BER antara 10⁻³ dan 10⁻¹ muncul. Bahkan ketidakcocokan 0,5 dB/1° yang kecil dapat menurunkan performa 16-QAM sekitar 8 dB pada BER 10⁻⁴. Tidak ada hasil yang diterbitkan untuk ketidakseimbangan di bawah 0,5 dB/1°, atau untuk N > 16, meninggalkan kesenjangan pengetahuan meskipun tersedia modulator terintegrasi dengan ketidakseimbangan ~0,02 dB dan 0,2°.

Persyaratan DAC dan ADC

Konverter Basisband untuk IQ Analog

Desain IQ analog masih mengandalkan konverter data dalam jalur I/Q basisband, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1A dan 1B dari artikel sebelumnya.

Gambar 1(a). Modulator

Gambar 1(b). Demodulator

Penelitian menunjukkan bahwa Rasio Sinyal-ke-Noise+Distorsi (SINAD) yang melebihi 38 dB diperlukan untuk menjaga degradasi terkait IQ dalam batas yang dapat diterima.

Konverter RF/IF untuk IQ Digital

Arsitektur IQ digital menempatkan konverter pada tahap RF atau IF (posisi D dalam Gambar 1A dan 1B). Literatur yang terbatas ada, tetapi studi tentang intermodulasi orde ketiga (IP3) menunjukkan bahwa SINAD > 50 dB dan IP3 > 44 dBc diperlukan untuk kehilangan performa minimal.