Це стосується частоти дискретизації та того, як тактовий дискретизатор (локальний осцилятор або LO) стосується частоти сигналу, яка представляє інтерес.
Частота частоти Найквіста є вдвічі більшою частотою (або пропускною здатністю) у вибіркових спектрах (для запобігання згладжування) сигналів базової смуги. Але на практиці, з урахуванням сигналів кінцевої довжини і, отже, не математично ідеально смугових сигналів (а також потенційної потреби у фізично реалізованих фільтрах, що не є цегляними стінками), частота дискретизації для DSP повинна бути вище вдвічі більшої частоти сигналу . Таким чином, подвоєння кількості проб шляхом подвоєння швидкості вибірки (2X LO) все ще буде занадто низькою. Четвертне подрібнення частоти вибірки (4X LO) дозволило б вам значно перевищити швидкість Nyquist, але використання такої значно більшої частоти вибіркової частоти буде дорожчою з точки зору компонентів ланцюга, продуктивності АЦП, швидкості передачі даних DSP, необхідних мегафлопсів тощо.
Так вибірки IQ часто робиться з локального генератора в точці (або поблизу) щодо однієї і тієї ж частоті, що і сигнал або смуги частот , що представляє інтерес, який, очевидно , спосіб занадто низька частота дискретизації (для сигналів основної смуги частот) в відповідно до Найквиста. Один зразок за цикл синусоїди може бути весь на нульових перетинах, або всі на вершинах, або в будь-якій точці між ними. Ви майже нічого не дізнаєтесь про так синусоїдальний сигнал. Але давайте назвемо це, саме по собі майже марним, набором зразків I набору зразків IQ.
Але як щодо збільшення кількості проб, не просто подвоєння частоти вибірки, а взяття додаткової проби трохи після першого кожного циклу. Дві проби за цикл, трохи розставлені, дозволять оцінити нахил або похідну. Якби один зразок опинився на нульовому перетині, додаткового зразка не було б. Таким чином, вам було б набагато краще розібратися в сигналі, що відбирається. Двох балів, плюс знання про те, що сигнал, що цікавить, є приблизно періодичним при швидкості вибірки (через обмеження смуги), як правило, достатньо, щоб почати оцінювати невідомі канонічні синусоїдальні рівняння (амплітуда та фаза).
Але якщо ви зайшли занадто далеко один від одного з другим зразком, на півдорозі між першим набором зразків, у вас виникла та сама проблема, що і в 2X вибірці (один зразок може бути при позитивному нульовому перетині, інший - заперечним, що говорить вам нічого). Це та ж проблема, що у 2X занадто низький показник вибірки.
Але десь між двома зразками першого набору (набір "Я") є мила пляма. Не є надмірним, як при одночасному відборі проб, і не рівномірно розташованим (що еквівалентно подвоєнню частоти вибірки), є зміщення, яке дає вам максимальну інформацію про сигнал, при цьому вартість є точною затримкою для додаткової вибірки значно вищої частоти вибірки. Виявляється, що ця затримка становить 90 градусів. Це дає вам дуже корисний набір зразків "Q", який разом із набором "Я" говорить вам набагато більше про сигнал, ніж про поодинці. Можливо, достатньо для демодуляції AM, FM, SSB, QAM тощо, і т.д., в той час як складний або IQ вибірки на несучій частоті або дуже близько, замість того, щоб значно перевищувати 2X
Додано:
Точний зсув 90 градусів для другого набору зразків також добре відповідає половині компонентів базисних векторів у DFT. Повний набір необхідний для повного представлення несиметричних даних. Більш ефективний алгоритм FFT дуже часто використовується для великої обробки сигналів. Інші формати вибірки, що не належать IQ, можуть вимагати або попередньої обробки даних (наприклад, коригування будь-якого дисбалансу IQ у фазі або посилення), або використання більш тривалих FFT, таким чином потенційно є менш ефективним для деяких фільтруючих або демодуляційних процесів, як правило, типових. SDR обробка даних IF.
Додано:
Також зауважте, що пропускна здатність водоспаду сигналу IQ SDR, який може здатися широкосмуговим, як правило, трохи вужчий, ніж коефіцієнт IQ або складна частота вибірки, навіть незважаючи на те, що центральна частота попереднього комплексу-гетеродина може бути набагато вищою за частоту вибірки IQ . Таким чином, показник складової (2 компоненти на один комплексний або IQ-зразок), що вдвічі перевищує коефіцієнт IQ, в кінцевому підсумку є вищим, ніж вдвічі більше пропускної здатності, що цікавить, таким чином, відповідаючи вибірці Nyquist.
Додано:
Ви не можете створити другий квадратурний сигнал самостійно, просто затримавши вхід, оскільки ви шукаєте зміни між сигналом і сигналом на 90 градусів пізніше. І ви не побачите жодних змін, якщо будете використовувати однакові два значення. Тільки якщо ви зробите вибірку в два різні часи, трохи компенсуйте.