[转载]数字调制系列：IQ 调制器特性(续)
前面有知友提到 IQ 调制器载波抑制特性，并希望能够从理论上推导一下载波抑制度。关于增益不平衡及正交误差引起的边带抑制特性，在“数字调制系列：IQ调制器特性”一文中已经详细阐述。因此，本文将详细介绍一下 IQ 调制过程中载波泄露的来源及量化方式，以及从宏观的角度介绍IQ Offset、幅度不平衡及正交偏差对星座图的影响，希望对大家有所帮助。
1. IQ 调制过程中载波泄露的来源有哪些？如何量化载波泄露？要了解载波泄露的来源，需要从模拟 IQ 调制器的结构说起。IQ 调制器的关键部件是混频器，无论混频器的性能如何优异，总是存在 LO 馈通(泄露)的，而 IQ 调制采用零中频架构，LO 频率就是载波频率，故 LO 馈通是载波泄露的来源之一。
除了混频器的 LO 馈通外，载波泄露还源自哪里？模拟 IQ 信号的直流分量(DC)是另外一个来源。对于 PSK 和 QAM 数字调制方式而言，数字 IQ 信号的正、负电平可能不能完全中和，这意味着当经过 DAC 转换为模拟 IQ 信号后将存在直流分量。另外，DAC 由于自身的不理想，本身可能也会引入一定的直流分量。对于模拟 IQ 信号包含的直流，通常称为 IQ Offset。
对于 LO 馈通引起的载波泄露，这完全取决于 IQ 调制器本身，已无法改变。下面只讨论由于模拟 IQ 信号携带的直流分量引起的载波泄露。
为了量化载波泄露，并使之具有普遍适用性，假设模拟 I 和 Q 信号分别引入了一定的直流成分 和
，二者分别是相对于各自信号振幅的相对值。
令 ，
，则输出的射频信号为
将 和
代入上式并经过三角函数运算可得
式中 .
可见，此时 包含两部分组成：上边带和载波泄露。通常采用载波抑制度描述载波泄露多少，定义为载波泄露功率相对于主边带功率的大小。对于本例，载波抑制度为
值得一提的是，如果给出的模拟 IQ 信号的直流成分定义方式不同，所推导出的载波抑制公式会有所不同，但是推导方式类似。
2. IQ Offset、幅度不平衡及正交偏差对星座图有什么影响？上面以及之前的文章均从比较简单的单边带信号着手推导了载波抑制度、镜频抑制特性，对于复杂数字调制信号，IQ offset、幅度不平衡及正交偏差也同样会带来严重的影响。此处以 QPSK 调制为例，分别介绍这三个因素对星座图造成的影响。如果数字调制质量比较差，可以尝试从星座图上判断原因所在，为信号调试提供了依据。
(1) IQ Offset：如前所述，IQ Offset 会造成载波泄露，从频谱上看，载波非常明显。较强的载波泄露对于接收系统而言就是带内干扰，将会严重影响系统性能。从星座图上看，IQ Offset 会导致中心原点的偏移，这将恶化 EVM(Error Vector Magnitude) 。
(2) IQ 幅度不平衡：主要是指 DAC 输出的模拟 I 和 Q 信号幅度不同，以及模拟 IQ 调制器的增益不平衡。虽然对于数字调制信号而言，即使存在幅度不平衡也从频谱上观察不到镜像边带，但是确确实实会影响信号的调制质量，EVM 会恶化，星座图会被“压缩”。
(3) IQ 正交误差：主要是指模拟 IQ 调制器内部的两路 LO 信号之间的正交性不好。类似于 IQ 幅度不平衡，对于数字调制信号，即使存在正交误差，从频谱上也很难观察到异常，但依然会影响信号的调制质量，EVM 会恶化，星座图会发生旋转。
以上从星座图的角度介绍了 IQ Offset、幅度不平衡及正交误差对数字调制信号的调制质量将会有哪些影响，那么从矢量源(VSG)或者任意波信号发生器(AWG)的角度讲，是否有改善的措施呢？这将是后面要介绍的内容……