信号是如何传递和表示的
现实世界中通过电子设备传递的信息，几乎都是承载在电信号上的，包括模拟信号和数字信号，无论是模拟信号还是数字信号，都要通过改变信息载体的某个属性从而搭载到信息载体上进行传输。
例如，为了实现信号在空气中的远程传输，需要将信息搭载在具有一定频率的载波信号上（可以理解为具有一定频率的正弦信号)：
c
o
s
(
ω
t
)
cos(\omega t)
c
o
s
(
ω
t
)
如何承载呢？载波信号有三个维度，幅度，相位，频率，信号可以承载在这三个维度中的一个或多个维度上。由于频率是相位关于时间的微分，所以可以包含在相位信息中。从而将承载了信息的载波信号（即已调信号）表示为：
A
(
t
)
c
o
s
(
ω
t
+
ϕ
(
t
)
)
A(t)cos(\omega t+\phi(t))
A
(
t
)
c
o
s
(
ω
t
+
ϕ
(
t
)
)
已调信号的幅度或者相位（频率）随着所要传递的信号而变化。在接收端恢复出幅度或者相位（频率）的变化即可恢复出信息。
在极坐标中表示信号
上述信号
A
(
t
)
c
o
s
(
ω
t
+
ϕ
(
t
)
)
A(t)cos(\omega t+\phi(t))
A
(
t
)
c
o
s
(
ω
t
+
ϕ
(
t
)
)
可方便的在极坐标中表示出来，如果假设幅度
A
A
A
和相位
ϕ
\phi
ϕ
均不随着时间变化（即为常量），可在极坐标中表示为：
有人会有疑问，通常的相位指的是
c
o
s
cos
c
o
s
后括号中的所有项即（
ω
t
+
ϕ
(
t
)
\omega t+\phi (t)
ω
t
+
ϕ
(
t
)
）为什么极坐标中的相位角不会随着时间变化而变化呢？
这是因为在表示相位角时，通常表示的都是相对相位角，即已调信号相对于
c
o
s
(
ω
t
)
cos(\omega t)
c
o
s
(
ω
t
)
的相位角，这样就只剩下
ϕ
(
t
)
\phi (t)
ϕ
(
t
)
了。
这样，在极坐标中，只需要使用一个点，便可以表示一个具有特定幅度和相位的信号。
现实生活中的信号肯定都是随着时间变化的，在极坐标中则表示为随着时间不断移动的点，接收端只要能接收到点随时间变化的信息，就可以知道具体的信息是什么了。
极坐标和I/Q信号之间的关系
什么是I/Q信号，很简单。任何一个信号都可以分解到正交的维度上。将极坐标映射到笛卡尔坐标上就完成了正交分解的过程，所谓的I/Q信号，就是具有正交属性的两个信号，即原信号的同相分量（inphase）和正交分量(quadrature)。
可以看到，要实现一个具有特定幅度和相位的信号
A
c
o
s
(
ω
t
+
ϕ
)
Acos(\omega t+\phi)
A
c
o
s
(
ω
t
+
ϕ
)
，可以通过改变初相位为0的cos和sin信号的幅度后再将他们相加（减），相应的幅度值就是I和Q。
IQ调制是如何实现的
将cos载波的相位移动90°就可以得到sin载波，这在电子电路中是很容易实现的。
为什么要用IQ调制
因为想精确操控一个高频载波信号的相位是非常困难的，即不准确所需的设备也非常复杂且昂贵。
但是调整一个高频载波的幅度则是一件简单的事情，仅仅通过简单的幅度调制，配合具有正交属性的载波，就可以同时实现幅度和相位的调制，即使要多用一些设备也是值得的。
高阶调制是如何实现的（16QAM）
如果我们仅仅利用载波的幅度或相位中的一个维度，那就等于浪费了的另一个维度，用两个维度同时承载信息，就可以在利用相同的资源下，传递两倍的信息，这也就是高阶调制提升频谱利用率的本质。
理解了IQ调制，我们就知道如何通过幅度调制来实现信号幅度和相位的调制，改变极坐标中的信号点的位置。拿通信中常用的16QAM举例。下图是我们常说的星座图的概念，他的含义无非就是利用了上面提到的极坐标的点，用16个不同的幅度相位组合，即极坐标中16个不同的点，这样每个点就可以表示16个电平中的一个（即4个bit）。原来一个时间段中的一个电平只能表示1bit的信息，现在能表示4bit的信息，资源利用率是原来的4倍！
想要表示上图中的0100信息，就要实现I路幅度为3A，Q路幅度为1A。
这个0100的信息，会通过调制电路中的串并变换、星座映射和DAC装置以固定的规则输出所需的电平，之后再经过I/Q调制到正交的高频载波上相加后发射出去，接收端进行相应的解调就可以把信号提取出来。
IQ调制解调的频谱分析
