現代通信中，IQ調制基本上屬于是標準配置，因為利用IQ調制可以做出所有的調制方式。

但是IQ調制到底是怎么工作的，為什么需要星座映射，成型濾波又是用來干嘛的。這個呢，講通信原理的時候倒是都會泛泛的提到一下，但由于這部分不好出題，所以通常不會作為重點。但換句話說即使目前國內的大部分講通信原理的老師，恐怕自己也就是從數學公式上理解了一下。真正的物理上的通信過程是怎么樣的，恐怕他們也不理解。所以說到底國內的通信課程，大多都停留在“黑板通信”的程度，稍微好一點的呢，做到的“仿真通信”的程度。離實際的通信工程差距很大。這一方面是由于通信系統確實比較龐大，做真實的實驗確實難以實施。另外一方面嘛，呵呵……

所以我決定還是要專門開貼來講一下這個問題，因為我理解這個問題大概用了兩年多的時間，到現在為止恐怕也不能算是完全搞明白了。每思至此，我總是會感慨通信博大精深，要做一名合格的通信工程師是非常不容易的。相反，想成為“專家”仿佛還要簡單一點，因為只需要抓住一點窮追猛打，至于其它的么……誰愿意研究誰研究，反正老子不管……

首先從IQ調制講起吧。所謂的IQ調制，冠冕堂皇的說法無法是什么正交信號如何如何……其實對于IQ調制可以從兩個方面來直觀的理解，一個是向量，一個是三角函數。首先說一說向量，對于通信的傳輸過程而言，其本質是完成了信息的傳遞。信息如何傳遞？信息本身是無法傳遞的，必須要以信號為載體，以物理世界中的信號某個特征來表示這個信息。那么有哪些特征可以表示呢，對于一個物理世界中存在的信號而已，無非就三個特征：相位、幅度、頻率。其中頻率和相位可以通過一定的關系等價出來。那么主要就是相位和幅度了。

好了，我們回到向量上面來。在一個二維平面里面，一個向量的信息同樣可以轉換為幅度（模）和相位（夾角）來表示。反過來時候，一個給定的向量，由于其模和夾角不同，可以通過該給定的向量表示一定的信息。如下圖所示的QPSK調制：

四個向量由于和X軸正半軸的夾角不同，可以分別表示出4個值。

再來看另外一個問題，如何生成這樣一個夾角不同的向量呢？這其實有時一個很簡單的數學問題：正交分解。任何一個向量都可以投影到X軸和Y軸上面做出兩個向量來。這樣我們就只需要改變X軸和Y軸上面的分量大小，就可以生成任意的向量。如X=1，y=-1時，就可以生成和X軸夾角315°模為根號2的這個向量。這條性質有什么用呢？后面我會解釋。

好了，到目前為止，這都是數學分析，所謂的正交分解，那首先是要找到兩個正交向量。在我們真實的物理世界里面去哪里找這兩個正交的向量呢。呵呵，還真有，而且是現成的。就是sin和cos。有性質cos（α+π/2）=sinα，二者正好相差九十度。至于這二者的正交性如何證明，我想這是數學老師的事情。反正現在已知有了這么兩個正交的東西了。有這兩個東西就太好了……為什么這么說呢，因為有了整個東西之后，抽象的正交分解就變成了高中都學過的三角函數了。

對于cos（wt+α）=cos（α）cos（wt）+sin（α）sin（wt），其中cos（α）和sin（α）都是常數，其實就變成了cos（wt）和sin（wt）的幅度了。換言之，改變cos（wt）和sin（wt）幅度，就可以得到任意的相位α。如果再狠一點，加一個系數Acos（wt+α）=Acos（α）cos（wt）+Asin（α）sin（wt），這其實還是改變的cos（wt）和sin（wt）幅度。就可以得到任意幅度、任意相位的cos函數，并可以利用這些函數去表示不同的信息。對此，通信原理上通常會用一種抽象的說法來約定表示方式，就是所謂的星座圖。

一個常見的16點QAM星座圖如下：

以I軸代表cos，而Q軸代表sin。從圖上可以看出，如果現在Acos（wt）+Asin（wt）可以求得一個向量（由于QQ空間沒有很好的數學編輯器支持，就不寫表達式了）。那么此時這個向量表示的是0101。而如果I軸上的值變為3A，換言之就是cos（wt）的幅度由A變為3A。就求得另外一個向量，該向量表示的是0100。 

在真實的電路中，我們是怎樣做到這一點的呢。這就和正交調制器有關了。下圖就是一個正交調制器的實例