Die Sache mit dem I und dem Q

Keine Ahnung wie es euch geht, aber ich kann mit komplizierten Erklärungen nichts anfangen. Mein mathematische Verständnis ist nicht so hoch entwickelt, dass ich seitenweise komplizierte Formeln mühelos nachvollziehen kann und am Schluss noch weiß, wo mir der Kopf steht.

Aber ich glaube nicht daran, dass Antworten auf einfache Fragen kompliziert sein müssen.

Da ist zum Beispiel diese Sache mit dem I und dem Q. In diesem Fall geht es nicht um den Strom und den Q aus Star Trek, der mit seinem Zauber das Raumschiff und seine Besatzung in die Zwickmühle bringt. Auch nicht um den Intelligenzquotienten IQ.

Nein, das I und das Q, das ich meine, hat mit dem Siegeszug der digitalen Signalverarbeitung in der Funktechnik Einzug gehalten. Plötzlich sprachen alle von I/Q und wie unabdinglich die beiden Buchstaben seien.

Aber was sind diese I und Q eigentlich? 

I heißt In Phase und ist nichts anderes als das Empfangssignal, wie es von der Antenne kommt. Wir haben seit Marconis Zeiten nichts anderes getan als I-Signale zu decodieren.

Q steht für Quadratur und ist nicht mehr als das gleiche Empfangssignal um 90 Grad phasenverschoben. Es ist also noch das genau gleiche Signal, nur "hinkt" es dem I-Signal 90 Grad hinten nach.

Diese Verschiebung kann unter anderem in einem Mischer geschehen. Dieser hat dann die beiden Ausgänge I und Q. Wie zum Beispiel in einem KX3.

Wozu braucht mein Empfänger I und Q; früher ging es doch auch ohne?

So ist es: Unsere analogen Empfänger waren bisher in der Lage, alle Informationen aus dem I-Signal zu rekonstruieren. Nichts was gesendet wurde, ging verloren.

Doch wenn Computer Signale verarbeiten, sieht das anders aus. Im Computer arbeiten spezialisierte Chips als Vektor-Prozessoren und wie schon der Name sagt, brauchen sie Vektoren als Input um effektiv arbeiten zu können:

  
Denn mit den Sinuswellen haben's diese Chips nicht so. Da nehmen sie zum Rechnen doch lieber den Pythagoras.

Wer es noch genauer wissen möchte, dem kann ich den Artikel von Steve Ireland VK6VZ empfehlen, der im Radcom erschienen ist. Er erklärt darin simpel und einfach, wie der Computer mit dem I/Q-Signal rechnet:

Teil 1
Teil 2
Teil 3

Und zur Entspannung zeige ich euch jetzt, was passiert, wenn man in Transsylvanien, in der Heimat Frankensteins Draculas*, ein Haus abdeckt ;-)

* Danke Willi für den Hinweis