વાયરલેસ ડિજિટલ કોમ્યુનિકેશન: IQ મોડ્યુલેશનનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત

વાયરલેસ ડિજિટલ કમ્યુનિકેશન: કાર્ય સિદ્ધાંતIQ મોડ્યુલેશન
IQ મોડ્યુલેશન એ LTE અને WiFi ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી વિવિધ હાઇ-ઓર્ડર મોડ્યુલેશન પદ્ધતિઓનો પાયો છે, જેમ કે BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256, વગેરે. LTE અને WiFi માં અંતર્ગત OFDM અમલીકરણ પદ્ધતિને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે IQ મોડ્યુલેશનના કાર્યકારી સિદ્ધાંતને સમજવું જરૂરી છે. કારણ કે OFDM ના દરેક સબકેરિયર પર વપરાતી મોડ્યુલેશન પદ્ધતિઓ હજુ પણ IQ મોડ્યુલેશન પર આધારિત વિવિધ QAM મોડ્યુલેશન તકનીકો છે, અને મૂળભૂત રીતે, OFDM નું અમલીકરણ બહુવિધ ઓર્થોગોનલ સબકેરિયર્સ પર IQ મોડ્યુલેશનનું સુપરપોઝિશન છે.
IQ મોડ્યુલેશનમાં I અને Q ની વિભાવનાઓ બે અંગ્રેજી શબ્દોના સંક્ષેપને અનુરૂપ છે: અનુક્રમે Phase અને Quadrature. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, I અને Q સિગ્નલોના નામનો કોઈ અર્થ નથી. ઇન-ફેઝ શું છે? ઓર્થોગોનાલિટી શું છે? ઇન-ને નક્કી કરવા માટે સંદર્ભ તરીકે કયા સિગ્નલનો ઉપયોગ થાય છે.તબક્કોઅને ક્વાડ્રેચર? વ્યવહારુ અમલીકરણમાં, સમાન આવર્તનના કોસાઇન અને સાઈન તરંગોનો સમૂહ સામાન્ય રીતે I અને Q સિગ્નલો તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેથી, I સિગ્નલ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતો કોસાઇન સિગ્નલ ખરેખર સંદર્ભ સિગ્નલ છે, જે અલબત્ત ઇન ફેઝ સિગ્નલ છે. I સિગ્નલ સાથે 90 ડિગ્રી ફેઝની બહાર કોસાઇન સિગ્નલ સ્વાભાવિક રીતે તેનું ક્વાડ્રેચર સિગ્નલ છે. તેથી IQ મોડ્યુલેશન સિગ્નલોની સૌથી સરળ સમજ એ છે કે I સિગ્નલને કોસાઇન કેરિયર સિગ્નલ તરીકે અને Q સિગ્નલને I સિગ્નલથી 90 ડિગ્રીના ફ્રીક્વન્સી તફાવત સાથે સાઇન કેરિયર સિગ્નલ તરીકે ગણવું.

કહેવાતા IQ મોડ્યુલેશનમાં I સિગ્નલોના સમૂહનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, એટલે કે કોસાઇન સિગ્નલો, અને Q સિગ્નલો, એટલે કે સાઇન સિગ્નલો (90 ડિગ્રીના તબક્કા તફાવત સાથે અને એકબીજાથી ઓર્થોગોનલ) જે કેરિયર્સ જેવી જ આવર્તન ધરાવે છે, જેથી બે બેઝબેન્ડ સિગ્નલોને એકસાથે બે કેરિયર્સમાં મોડ્યુલેટ કરી શકાય, અને પછી બે મોડ્યુલેટેડ સિગ્નલોને એકસાથે સુપરઇમ્પોઝ કરીને તેમને RF સર્કિટ દ્વારા ટ્રાન્સમિટ કરી શકાય. રેડિયો ફ્રીક્વન્સી સિગ્નલ પ્રાપ્ત કર્યા પછી, પ્રાપ્ત કરનાર છેડોIQ ડિમોડ્યુલેશન. IQ ડિમોડ્યુલેશન દરમિયાન, કારણ કે બે વાહકો એકબીજાથી ઓર્થોગોનલ છે, બે બેઝબેન્ડ સિગ્નલોને અગાઉના મોડ્યુલેશન પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા I અને Q કેરિયર સિગ્નલોના આધારે મિશ્ર સિગ્નલથી અલગ કરી શકાય છે અને અલગથી ડિમોડ્યુલેટ કરી શકાય છે. IQ દ્વારા મોડ્યુલેટેડ I અને Q સિગ્નલો બંને માટે, એક બાજુના સંબંધિત કંપનવિસ્તારમાં વધારો કરવાથી માત્ર મોડ્યુલેટેડ સિગ્નલનું કંપનવિસ્તાર જ નહીં, પણ મોડ્યુલેટેડ સિગ્નલનો તબક્કો વધેલા કંપનવિસ્તાર સાથે બાજુ તરફ શિફ્ટ થવાનું કારણ પણ બને છે. તેથી, મૂળભૂત રીતે, IQ મોડ્યુલેશન એ I સિગ્નલ અને Q સિગ્નલ પર કરવામાં આવતું કંપનવિસ્તાર મોડ્યુલેશન છે, પરંતુ મોડ્યુલેશન પરિણામ માત્ર મોડ્યુલેટેડ સિગ્નલના કંપનવિસ્તારને જ નહીં, પણ તેના તબક્કાના પરિવર્તનને પણ અસર કરે છે. આ IQ મોડ્યુલેશન અને ડિમોડ્યુલેશનનો મૂળભૂત કાર્યકારી સિદ્ધાંત છે.