Un décalage de gain différentiel entre chemins de signal parallèles ou entre les composantes en phase (I) et en quadrature (Q) qui produit des amplitudes inégales pour des composantes nominalement orthogonales, modifiant la géométrie de la constellation et les relations d'amplitude sans nécessairement changer la référence de phase.

Principe

Le déséquilibre d'amplitude étire ou comprime la constellation reçue selon un axe, transformant des constellations nominalement circulaires en ellipses et créant des erreurs de décision dépendantes de l'amplitude ainsi que des images pouvant interagir avec des erreurs de phase.

Démonstration

Situation : un modem 16-QAM utilise des branches I et Q avec gains inégaux (gain I > gain Q). Reconnaissance : la constellation mesurée montre une compression verticale et un espacement inégal des symboles. Action : le récepteur estime les gains par branche et applique une correction numérique des gains (ou calibre les gains analogiques). Conséquence : les gains corrigés restaurent la symétrie de la constellation et réduisent le taux d'erreur ; l'absence de correction augmente les erreurs, surtout pour des constellations d'ordre élevé.

Mauvaise application

Interpréter toute variation d'amplitude comme un déséquilibre d'amplitude. Pourquoi plausible : les deux se traduisent par des amplitudes inégales. Erreur sémantique : le déséquilibre d'amplitude est une différence de gain systématique entre branches (erreur relative) ; les changements en mode commun (par ex. atténuation ou action d'un AGC) affectent les deux branches et ne sont pas un déséquilibre d'amplitude.

Conséquence

Augmentation du taux d'erreur de symbole, dégradation de la démodulation pour les constellations sensibles à l'amplitude (QAM), estimation de canal biaisée supposant un I/Q équilibré, et fuite d'image potentielle dans les récepteurs à conversion directe.

Inversion

Dans des schémas modulatoires encodant l'information uniquement en fréquence ou en phase (par ex. FSK non cohérent) ou dans des systèmes utilisant une détection insensible à l'enveloppe, un déséquilibre d'amplitude statique a un effet limité ; de plus, lorsque le déséquilibre I/Q comprend à la fois amplitude et phase, la compensation doit traiter les deux conjointement.

Limite

Clairement dans : différence de gain persistante entre les branches I et Q ou entre chemins récepteurs parallèles. Cas frontière : faible désaccord dans les tolérances matérielles spécifiées qui affecte marginalement le taux d'erreur. Clairement hors : fading d'amplitude variant dans le temps, bruit d'amplitude additif ou gain commun AGC — ils modifient la magnitude mais ne sont pas un déséquilibre différentiel de branche.

Tension sémantique

La correction du déséquilibre d'amplitude implique souvent un compromis entre complexité d'implémentation, overhead de calibration ou amplification du bruit et amélioration de la fidélité des symboles ; la conception doit équilibrer robustesse, complexité et performance en bruit.

Synthèse

Le déséquilibre d'amplitude est une distorsion d'amplitude déterministe et différentielle qui reconfigure principalement la géométrie de la constellation ; une conception efficace du récepteur sépare les effets différentiels des changements d'amplitude en mode commun et compense conjointement les erreurs I/Q d'amplitude et de phase lorsque les deux sont présentes.