良好な通信リンクパフォーマンスの要件：IQ変調および復調

この記事では、アナログIQ変調器と復調器の要件について説明し、次にベースバンドで使用されるDACとADCの要件について説明します（アナログIQアプローチ）およびRFで使用されるDACおよびADC用（デジタルIQアプローチ用）。

前回の記事では、IとQを組み合わせて分離するために、デジタル手段とアナログ手段のどちらを使用するのがよいかという難問について説明しました。

ここでは、これらのアナログおよびデジタルアプリケーションで良好な通信リンクパフォーマンスを実現するために必要な要件を特徴づけることにより、このトピックを再び取り上げます。

アナログIQ変調器および復調器の要件

表1は、IQの不均衡による通信リンクの劣化を説明する記事の文献調査の結果を示しています。 OFDMは、ほとんどの記事の変調でした。

以下については、私の参考文献リストについては前の記事を参照してください。

表1： アナログIQ変調器および復調器の要件

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いくつかの結論を引き出すことが可能です。

変調器（TX）側では、IQが最大1 dBおよび5º不均衡になり、許容できる劣化が発生する可能性があります。 0.5〜1.0 dB; 64-QAM OFDMサブキャリアでも、ビットエラーレートは10-4から10-5です。

復調器（RX）側では状況が異なります。ほとんどの記事によると、N-QAMサブキャリアの場合、1 dBと5ºのIQ不均衡により、多くのdBの劣化が発生します。これらの不均衡、およびN> 4の場合、一般に10-3から10-1までのビットエラーレートの下限があります。 0.5 dBと1ºの不均衡は、10-4のビットエラーレートで16-QAMサブキャリアに対して約8dBの劣化をもたらします。

0.5dBおよび1º未満の不均衡については結果が得られません。 N> 16の場合、ビットエラーレートのフロアを10-3未満にするために、劣化に対して不均衡がどれほど小さくなければならないかを示す記事はありません。

統合されたIQ変調器と復調器は、通常、約0.02 dBと0.2ºの不均衡で利用できるため、これは残念なことです。復調が変調よりもIQの不均衡に非常に敏感である理由を説明している記事はありません。

DACおよびADCの要件

アナログIQアプローチのベースバンドで使用されるDACおよびADCの要件

アナログIQ変調器および復調器のアプローチでは、前の記事の図1Aおよび1Bの位置AにあるベースバンドIおよびQパスにデータコンバーターが必要です。

図1（a）。モジュレーター

図1（b）。復調器

これらのデバイスがどれほど優れている必要があるかを知ることは重要です。著者は、IQ不均衡効果よりも、この効果について公表されているものがはるかに少ないことを発見しました。推測できる最善の方法は、38 dBを超える信号対雑音比（SINAD）が必要であることです。

デジタルIQアプローチのためにRFで使用されるDACおよびADCの要件

Digital IQアプローチでは、図1Aおよび1Bの位置Dにデータコンバーターが必要です。著者はまた、この主題についてほとんど発表されていないことを発見しました。 3次相互変調製品（IP3）などのアナログ増幅器の効果が通信システムに及ぼす影響についていくつかの結果が発表されており、これらをデータ変換器に適用することも有効である可能性があります。

一般に、許容可能なパフォーマンスの低下には、50 dBを超える信号対ノイズ+歪み比（SINAD）と44dBcを超える3次相互変調積が必要と思われます。

表2.ベースバンドデータコンバータの要件