IQ调制（In-phase/Quadrature phase modulation）是一种利用正交信号进行调制的技术，在现代通信中处于核心地位。IQ调制能够生成所有类型的调制方式，是通信系统中非常重要的一个环节。这一技术的难点在于其物理意义及应用过程的理解，而不仅仅是数学公式的推导。为了将信号调制到特定的频率，需要进行向量和三角函数的分析。
在通信过程中，信息是通过信号传递的，而信号的三个基本特征——相位、幅度和频率——可以用来表达信息。IQ调制主要涉及相位和幅度，通过正交分解来生成具有不同夹角和大小的向量，向量的信息可以转换为幅度（模）和相位（夹角）来表示。正交分解就是将一个向量分解为两个垂直的分量，这在物理上可以借助正交的sin和cos函数来实现。由于cos（α+π/2）=sinα的性质，我们可以利用sin和cos作为正交向量的表示，将抽象的正交分解转化为具体的三角函数问题。
星座图是一种抽象的表示方法，用于表示不同的调制符号。在星座图中，I轴代表cos分量，而Q轴代表sin分量。不同的点代表不同的调制符号，通过这些符号可以传递不同的信息。例如，在16点QAM星座图中，每个点对应于一个特定的相位和幅度，可以代表不同的二进制序列。
成型滤波（pulse shaping filtering）在信号调制过程中也很重要，它的目的是为了减少带宽使用和避免频谱泄漏。成型滤波器利用特定的窗函数来塑造脉冲的形状，确保信号的功率谱密度（PSD）满足特定的带宽要求，同时降低相邻符号之间的干扰（ISI）。常见的成型滤波器包括根升余弦滤波器、高斯滤波器和矩形滤波器等。
IQ调制的实现需要正交调制器，其核心是一个或多个乘法器，用于将基带信号与正交载波信号相乘。正交调制器通过两个信号路径I和Q来分别调制余弦信号（cos（wt））和正弦信号（sin（wt））。这样，基带信号的变化就被映射到了载波的相位和幅度变化上，实现了信息的调制传递。
星座映射（constellation mapping）是调制过程中将数字数据映射到特定的IQ点的过程。每个点对应于特定的相位和幅度，它们组合起来可以表示多比特的信息。例如，QPSK调制（Quadrature Phase Shift Keying）使用四个点表示两个比特的信息，而16QAM（16-Quadrature Amplitude Modulation）使用十六个点表示四个比特的信息。
在实际通信系统中，如上文所述，对信号的调制和成型滤波的要求相当高。而国内通信课程往往难以深入到实际操作层面，更多停留在理论和仿真层面。通信工程师除了需要理解理论，还需要掌握大量的实际操作技巧，包括硬件实现、信号处理算法等，才能达到合格通信工程师的水平。
从IQ调制、成型滤波到星座映射，现代通信技术的每一个步骤都包含了极其丰富的知识。它们共同构建了复杂而精确的通信系统，使得信息能够在各种干扰和噪声中准确地传输。理解这些技术的内在原理和应用，对于通信领域中的研究与开发至关重要。
