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과학

IQ 신호

IQ 신호과학
표기
I/Q 또는 IQ
I의 뜻
In-phase
Q의 뜻
Quadrature
복소수 표현
I+jQ
IQ 신호는 동상 성분 I와 직교 성분 Q의 두 값으로 신호의 크기와 위상을 표현하는 방식이다. I/Q 신호라고도 쓴다. 보통 두 성분을 복소수 I+jQ로 묶으며 무선 신호의 생성과 수신, 디지털 신호 처리에서 사용한다.

직교 기준의 두 좌표다

I와 Q는 90도 떨어진 반송 기준에 대한 가중치로 볼 수 있다. I(t)와 Q(t)라는 데이터 수열 자체가 언제나 서로 90도 위상차의 정현파여야 한다는 뜻은 아니다. 두 좌표를 바꾸어 원하는 신호의 진폭과 위상을 나타낸다.

크기와 각도의 계산

가상의 IQ 값이 I=3, Q=4라면 복소 크기는 √(3²+4²)인 5다. 각도는 약 53.13도다. I=-3, Q=4일 때 크기는 여전히 5지만 각도는 약 126.87도다. 단순히 Q/I의 역탄젠트만 계산하면 사분면을 놓칠 수 있어 두 좌표의 부호를 함께 확인한다.

반송 신호와 결합한다

한 가지 관례에서는 실수 신호를 I(t)cos(2πfct) - Q(t)sin(2πfct)로 만든다. 이는 (I+jQ)exp(j2πfct)의 실수부에 해당한다. Q 앞의 부호나 복소수 정의는 장비와 관례에 따라 다를 수 있으므로 같은 표기라는 이유만으로 방향과 위상이 일치한다고 가정하지 않는다.

두 값의 시간 정렬

같은 시점의 I와 Q가 한 쌍을 이뤄야 한다. 두 경로의 이득이나 기준 위상, 시간 정렬이 어긋나면 원래 의도한 복소 신호와 달라질 수 있다. IQ 샘플링 속도와 반송 주파수도 다른 개념이므로 파일의 데이터율만으로 실제 RF 주파수를 판단하지 않는다.

관련 문서

해석 신호 / 진폭 변조 / 주파수 변조 / 위상 변조 / 순간 주파수 / 샘플링 주파수 / 힐베르트 변환 / 군지연