극 변조
Polar modulation| 패스밴드 변조 |
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극성 변조는 극성 좌표가 데카르트 좌표와 유사한 방식으로 4차 변조와 유사하다. 4차 변조는 데카르트 좌표, x 및 y를 사용한다. 4차 변조를 고려할 때, x축을 I(상내)축이라고 하고, y축을 Q(양)축이라고 한다. 극지 변조는 극좌표, r(진폭) 및 θ(위상)을 사용한다.
디지털 라디오 전송에 대한 4각형 변조기 접근방식은 전력 효율 개선과 증폭기 선형성 유지 사이에 설계 충돌을 일으키는 선형 RF 파워 앰프를 필요로 한다. 선형성을 훼손하면 신호 품질이 저하되고, 대개 인접 채널의 성능 저하에 의해 저하되며, 이는 네트워크 성능과 용량을 제한하는 근본적인 요인이 될 수 있다. 장치 파라메트릭 제한, 온도 불안정, 전원 제어 정확도, 광대역 노이즈 및 생산 수율 등 선형 RF 파워 앰프의 추가 문제도 흔히 발생한다. 반면에 전력 효율을 떨어뜨리면 전력 소비량이 증가하며(핸드헬드 기기의 배터리 수명은 감소한다) 더 많은 열이 발생한다.
파워앰프의 선형성 문제는 이론적으로 파워앰프의 입력 신호가 "일정적 봉투"가 되도록 요구함으로써 완화될 수 있다. 즉, 진폭 변화가 없다. 극성 변조 시스템에서 파워앰프 입력 신호는 위상에서만 변할 수 있다. 그런 다음 공급 전압을 변경하거나 변조하여 파워앰프의 이득을 직접 제어함으로써 진폭 변조를 수행한다. 그러므로 극성 변조 시스템은 클래스 E와 클래스 F와 같은 고도로 비선형 파워앰프 아키텍처를 사용할 수 있다.
극성 신호를 생성하려면 최소 17dB의 진폭 범위에 걸쳐 앰프의 위상 전달을 알아야 한다. 위상이 하나에서 다른 것으로 전환될 때, 다음과 같이 전환 중에 계산할 수 있는 진폭 섭동이 있을 것이다.
여기서 n은 I과 Q의 샘플 수입니다. 그리고 신호를 정확하게 추적할 수 있도록 충분히 커야 한다. 기호당 100개의 표본은 실행 가능한 가장 낮은 숫자일 것이다.
이제 신호의 진폭 변화가 알려졌으므로 각 진폭 변화 시 앰프에 의해 유입되는 위상 오류를 사용하여 신호를 사전 분리할 수 있다. 변조 I 및 Q 신호에서 각 진폭의 위상 오차를 단순히 뺀다.
역사
극성 변조는 토마스 에디슨이 1874년 4중 전신기로 개발한 것으로, 이는 각 방향으로 2개의 선으로 구성된 한 쌍의 선을 따라 4개의 신호를 보낼 수 있게 했다. 각 방향으로 신호를 보내는 것은 이미 이전에 이루어진 일이었고, 에디슨은 진폭과 위상 변조를 결합시킴으로써 이것을 4개의 신호로 두 배로 늘릴 수 있다는 것을 알아냈다. 즉, 4중으로.
