Nó liên quan đến tốc độ lấy mẫu và cách đồng hồ lấy mẫu (bộ dao động cục bộ hoặc LO) liên quan đến tần số tín hiệu quan tâm.
Tốc độ tần số Nyquist gấp hai lần tần số (hoặc băng thông) cao nhất trong quang phổ được lấy mẫu (để ngăn răng cưa) của tín hiệu dải tần gốc. Nhưng trong thực tế, với các tín hiệu có độ dài hữu hạn và do đó, các tín hiệu được phân tách hoàn hảo về mặt toán học (cũng như nhu cầu tiềm năng đối với các bộ lọc không tường gạch có thể thực hiện được), tần số lấy mẫu cho DSP phải cao hơn gấp đôi tần số tín hiệu cao nhất . Do đó, việc nhân đôi số lượng mẫu bằng cách nhân đôi tỷ lệ mẫu (2X LO) vẫn còn quá thấp. Tăng gấp bốn lần tốc độ mẫu (4X LO) sẽ đưa bạn lên cao hơn tốc độ Nyquist, nhưng sử dụng tốc độ mẫu tần số cao hơn đó sẽ tốn kém hơn về các thành phần mạch, hiệu suất ADC, tốc độ dữ liệu DSP, megaflop, v.v.
Vì vậy, lấy mẫu IQ thường được thực hiện với một bộ dao động nội tại (hoặc tương đối gần) tần số tương tự như tín hiệu hoặc tần số ban nhạc quan tâm, mà rõ ràng là cách quá thấp một tần số lấy mẫu (đối với tín hiệu baseband) theo Nyquist. Một mẫu trên mỗi chu kỳ của sóng hình sin có thể là tất cả ở giao điểm 0 hoặc tất cả ở đỉnh hoặc tại bất kỳ điểm nào ở giữa. Bạn sẽ học được hầu như không có gì về tín hiệu hình sin được lấy mẫu như vậy. Nhưng hãy gọi nó, gần như vô dụng, tập hợp các mẫu là I của một bộ mẫu IQ.
Nhưng làm thế nào về việc tăng số lượng mẫu, không chỉ đơn giản là tăng gấp đôi tốc độ mẫu, mà bằng cách lấy thêm một mẫu sau một mẫu đầu tiên sau mỗi chu kỳ. Hai mẫu trên mỗi chu kỳ cách nhau một chút sẽ cho phép người ta ước tính độ dốc hoặc đạo hàm. Nếu một mẫu ở mức 0 vượt qua thì mẫu bổ sung sẽ không có. Vì vậy, bạn sẽ tốt hơn nhiều trong việc tìm ra tín hiệu được lấy mẫu. Hai điểm, cộng với kiến thức rằng tín hiệu quan tâm gần như định kỳ ở tốc độ mẫu (do giới hạn băng tần) thường đủ để bắt đầu ước tính các ẩn số của phương trình sin chính (biên độ và pha).
Nhưng nếu bạn đi quá xa với mẫu thứ hai, đến nửa chừng giữa bộ mẫu đầu tiên, bạn sẽ gặp vấn đề tương tự như lấy mẫu 2X (một mẫu có thể ở mức 0 dương, mẫu kia ở mức âm, cho bạn biết không có gì). Đó là vấn đề tương tự như 2X là tỷ lệ mẫu quá thấp.
Nhưng đâu đó giữa hai mẫu của bộ đầu tiên (bộ "tôi") có một điểm ngọt ngào. Không dư thừa, như với lấy mẫu cùng một lúc và không cách đều nhau (tương đương với nhân đôi tốc độ mẫu), có một phần bù cung cấp cho bạn thông tin tối đa về tín hiệu, với chi phí là độ trễ chính xác cho mẫu bổ sung thay thế của một tỷ lệ mẫu cao hơn nhiều. Hóa ra độ trễ đó là 90 độ. Điều đó cung cấp cho bạn một bộ mẫu "Q" rất hữu ích, cùng với bộ "I", cho bạn biết nhiều hơn về một tín hiệu hơn là một mình. Có lẽ đủ để giải điều chế AM, FM, SSB, QAM, v.v., trong khi lấy mẫu phức tạp hoặc IQ ở tần số sóng mang, hoặc rất gần, thay vì cao hơn nhiều so với 2X.
Thêm:
Độ lệch chính xác 90 độ cho bộ mẫu thứ hai cũng tương ứng với một nửa các vectơ cơ sở thành phần trong DFT. Một bộ đầy đủ được yêu cầu để thể hiện đầy đủ dữ liệu không đối xứng. Thuật toán FFT hiệu quả hơn thường được sử dụng để xử lý tín hiệu rất nhiều. Các định dạng lấy mẫu không IQ khác có thể yêu cầu xử lý trước dữ liệu (ví dụ: điều chỉnh bất kỳ sự mất cân bằng IQ nào theo pha hoặc tăng) hoặc sử dụng các FFT dài hơn, do đó có khả năng kém hiệu quả hơn đối với một số cách lọc hoặc giải điều chế thường được thực hiện trong điển hình Xử lý SDR dữ liệu IF.
Thêm:
Cũng lưu ý rằng băng thông thác của tín hiệu IQ SDR, có vẻ như băng rộng, thường hẹp hơn một chút so với IQ hoặc tốc độ mẫu phức tạp, mặc dù tần số trung tâm heterodyne trước phức tạp có thể cao hơn nhiều so với tốc độ mẫu IQ . Vì vậy, tỷ lệ thành phần (2 thành phần trên một mẫu phức hoặc đơn IQ), gấp đôi tốc độ IQ, kết thúc cao hơn gấp đôi băng thông quan tâm, do đó tuân thủ lấy mẫu Nyquist.
Thêm:
Bạn không thể tự tạo tín hiệu cầu phương thứ hai bằng cách trì hoãn đầu vào, bởi vì bạn đang tìm kiếm sự thay đổi giữa tín hiệu và tín hiệu 90 độ sau đó. Và sẽ không thấy bất kỳ thay đổi nào nếu bạn sử dụng hai giá trị giống nhau. Chỉ khi bạn lấy mẫu ở hai thời điểm khác nhau, hơi bù.