IQ调制就是数据分为两路，分别进行载波调制，两路载波相互正交。I是in-phase（同相）, q是 quadrature（正交）。
IQ调制是矢量的方向问题，同相就是矢量方向相同的信号；正交分量就是两个信号矢量正交（差90°）；IQ信号是一路是0°或180°，另一路是90°或270°，叫做I路和Q路，它们就是两路正交的信号。
因为I和Q是在相位上面正交的（不相干），可以作为两路信号看待。所以频谱利用率比单相调制提高一倍。但是IQ对解调要求高于单相（必须严格与I相差90度的整数倍，否则Q信号会混进I，I也会混进Q）。
简单的说就是数据分为两路，分别进行载波调制，两路载波相互正交。 正交信号就是两路频率相同，相位相差90度的载波，一般用sin和cos，与I，Q两路信号分别调制后一起发射，从而提高频谱利用率。
举例说明：
$x_c(t)=x_R(t)A_{c}cos(2\pi f_{c}t+\theta )+x_L(t)A_{c}sin(2\pi f_{c}t+\theta )$
写成复数形式(把$cosx$写成$e^{ix}$，把$sinx$写成$-i{e}^{ix}$，总之就是复数的实部就是对应的实数)就是：
$\mathring{x_c(t)}=A_c(x_R(t)-i{x}_L(t))e^{i(2\pi f_{c}t+\theta )}$
写成包络就是：
$\widetilde{x_c(t)}=A_c(x_R(t)-i{x}_L(t))e^{i\theta }$
那么在接收端应该如何解调出$x_R(t)$和$x_L(t)$呢？
在接收端将原始信号分别乘以$2cos(2\pi f_{c}t+\theta )$和$2sin(2\pi f_{c}t+\theta )$
$x_c(t)\times 2cos(2\pi f_c+\theta )=(x_R(t)A_{c}cos(2\pi f_{c}t+\theta )+x_L(t)A_{c}sin(2\pi f_{c}t+\theta ))\times 2cos(2\pi f_c+\theta )=x_R(t)A_c(cos(4\pi f_{c}t)+cos(\theta -\theta ))+x_L(t)A_c(sin(4\pi f_{c}t)+sin(\theta -\theta ))$
通过低通滤波器滤除$4\pi f_c$频段后，上式等于$A_c{x}_R(t)$
$x_c(t)\times 2sin(2\pi f_c+\theta )=(x_R(t)A_{c}cos(2\pi f_{c}t+\theta )+x_L(t)A_{c}sin(2\pi f_{c}t+\theta ))\times 2sin(2\pi f_c+\theta )=x_R(t)A_c(sin(4\pi f_{c}t)-sin(\theta -\theta ))+x_L(t)A_c(-cos(4\pi f_{c}t)+cos(\theta -\theta ))$
通过低通滤波器滤除$4\pi f_c$频段后，上式等于$A_c{x}_L(t)$
也可以通过包络来分析，将包络分别乘以$e^{-i\theta }$和$e^{-i(\theta -\frac{\pi }{2})}$
R e { x c ( t ) ~ × e − i θ } = R e { A c ( x R ( t ) − i x L ( t ) ) } = A c x R ( t ) Re\{\widetilde{x_c(t)}\times e^{-i\theta}\}=Re\{A_c(x_R(t)-ix_L(t))\}=A_cx_R(t) Re{xc​(t) ​×e−iθ}=Re{Ac​(xR​(t)−ixL​(t))}=Ac​xR​(t)
R e { x c ( t ) ~ × e − i ( θ − π 2 ) } = R e { A c ( x R ( t ) − i x L ( t ) ) e i π 2 } = R e { A c ( x R ( t ) − i x L ( t ) ) × i } = R e { A c ( x L ( t ) + i x R ( t ) ) } = A c x L ( t ) Re\{\widetilde{x_c(t)}\times e^{-i(\theta-\frac{\pi}{2})}\}=Re\{A_c(x_R(t)-ix_L(t))e^{i\frac{\pi}{2}}\}=Re\{A_c(x_R(t)-ix_L(t))\times i\}=Re\{A_c(x_L(t)+ix_R(t))\}=A_cx_L(t) Re{xc​(t) ​×e−i(θ−2π​)}=Re{Ac​(xR​(t)−ixL​(t))ei2π​}=Re{Ac​(xR​(t)−ixL​(t))×i}=Re{Ac​(xL​(t)+ixR​(t))}=Ac​xL​(t)

这个原理和PLL的原理很像，所以这里再加一个PLL的原理图

参考频率是：
$Acos(2\pi ft+\theta )$
分频器1/N的输出是：
$2sin(2\pi \hat{f}t+\hat{\theta })$
鉴相器的输出：
$2Acos(2\pi ft+\theta )sin(2\pi \hat{f}+\hat{\theta })=Asin(2\pi (f+\hat{f})t+\theta +\hat{\theta })-Asin(2\pi (f-\hat{f})+\theta -\hat{\theta })$
环路滤波器的输出：
$Asin(2\pi (f-\hat{f})t+\theta -\hat{\theta })$
乘以学习率之后：
$Asin(2\pi (f-\hat{f})t+\theta -\hat{\theta })\times E_{learning}$
VCO会根据加在上面的电压，输出对应频率的信号。再经过分频器1/N后，进入鉴相器。
假设$\frac{1}{N}{f}_{vco}=\hat{f}=f$，则环路滤波器的输出为：
$Asin(\theta -\hat{\theta })$
这是一个常量，会使得VCO输出一个固定的频率的信号。最终得到的输出就是一个高于参考频率N倍的固定频率的输出。