QPSKのI軸とQ軸の搬送波の位相の関係について教えてください。
どの本を見ても信号点配置図ではQ軸はy軸で矢印は上を向いています。I軸の搬送波との位相関係は π/2[rad] 進みの ーsin(ωt)ですが、変復調回路図のI軸側は大体 「π/2移相器」と書かれています。π/2移相器は移相を π/2 遅らせるように感じるのですが、実際は進めているのでしょうか。
「π/2移相器」と言えば、π/2[rad] 遅らせるのではなく、遅れも進みも関係なく必要な方向に π/2[rad] 位相を変えるのだ、というのが一般的な考え方でしょうか。
A 回答 (2件)
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No.1
- 回答日時:
この文章だけだとどこにも矛盾はないように読めます.
「I軸の搬送波との位相関係は π/2[rad] 進み」というのは, 「Q軸の搬送波が」ですよね. つまり
・Q軸の搬送波は I軸の搬送波に対して位相が π/2 進んでいる
ということは逆にいうと
・I軸の搬送波は Q軸の搬送波に対して位相が π/2 遅れている
わけです.
そこで, 「Q軸には搬送波をそのまま」「I軸には π/2位相器を入れる (= π/2 だけ遅らせる)」のなら問題ないのではないでしょうか.
No.2
- 回答日時:
ベクトル図で言えばI軸は右方向、Q軸は上方向ですから、QはIよりπ/2[rad]進んでいるとなります。
進みでも遅れでも良い、というわけではないはずです。下はwikiの説明ですが、I軸はsin波、Q軸はcos波としていますから、Q軸は π/2[rad]進んでいることになります。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BF%A1%E5%8F%B7 …
話が飛びますが、π[rad]ずらせるということは位相を逆にすることです。実際の電気回路では反転増幅器を通すか、トランスを使っているならその巻線の極性を逆にすれば簡単に実現できます。一般に無条件でピッタリπ[rad]ズレますから調整の必要はありません。(π[rad]のズレは遅れと言うべきなのか進みと言うのか、どっちでもよいですが・・・・)
ところが π/2[rad]ずらせるのはちょっと面倒です。一般的にはコイル、コンデンサ、抵抗を組み合わせて移相回路を作ります。結果が進みになるのか遅れになるのかは回路構成によって違います。そして位相のズレがピッタリ π/2[rad]になるように調整を必要とします。移相回路は一般に周波数が変わるとズレ量が変わります。もし進み、遅れが逆になってしまったら反転増幅器を通せば正しいものになります。
π/2[rad]遅れ + π[rad]ズレ = π/2[rad]進み というわけです。
つまりπ[rad]の移相は一般的に簡単なのですが π/2[rad]の移相はそのための回路と調整を必要とするのでわざわざ文献に書いてあるのではないでしょうか。
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Tacosanさん、ご回答ありがとうございます。
ただ、質問文にあいまいな点があって私の疑問とすれ違っているようです。
ポイントを補強します。
I軸は同相軸なので常にI軸を基準に考えており、どの書物を見ても移相器は必ずQ軸(直交軸)側の搬送波に入っています。私は90°移相器というと位相を90°遅らせるように思えてしまうので、Q軸はI軸より90°遅れのような気がするのですが、実際の信号点配置図では必ずQ軸の位相はI軸より90°進んだ方向に描かれています。
そのような状況で書いた最初の質問が次の文です。
「π/2移相器」と言えば、π/2[rad] 遅らせるのではなく、遅れも進みも関係なく必要な方向に π/2[rad] 位相を変えるのだ、というのが一般的な考え方でしょうか。
よろしくお願いします。