Що таке QAM: квадратурна амплітудна модуляція

"QAM: Квадратурна амплітудна модуляція поєднує зміни амплітуди та фази, щоб надати додаткову пропускну здатність, і широко використовується для передачі даних. Модуляція квадратурної амплітуди QAM використовує як амплітудні, так і фазові компоненти, щоб забезпечити форму модуляції, яка здатна забезпечити високий рівень ефективності використання спектру. ----- FMUSER"

Він здатний забезпечити високоефективну форму модуляції даних, і як такий він використовується у всьому, від стільникових телефонів до Wi-Fi та майже у всіх інших формах високошвидкісної системи передачі даних.

# Що таке QAM, квадратурна амплітудна модуляція
Модуляція квадратурної амплітуди, QAM - це сигнал, в якому два носія, зміщені у фазі на 90 градусів (тобто синус і косинус), модулюються та поєднуються. Внаслідок різниці фаз у 90 ° вони перебувають у квадратурі, і це дає назву. Часто один сигнал називається синфазним або “І” сигналом, а другий - квадратурним або “Q” сигналом.

Отриманий загальний сигнал, що складається з комбінації обох I і Q носіїв, містить як амплітудні, так і фазові варіації. Зважаючи на те, що присутні як амплітудні, так і фазові зміни, його також можна розглядати як суміш амплітудна і фазова модуляція.

Мотивація використання квадратурної амплітудної модуляції виходить з того, що прямий амплітудно-модульований сигнал, тобто подвійна бічна смуга навіть із пригніченим носієм, займає вдвічі більшу смугу пропускання модулюючого сигналу. Це дуже марно з наявного частотний спектр. QAM відновлює рівновагу, розміщуючи два незалежних сигналу несучої подвійної бічної смуги в тому ж спектрі, що і один звичайний сигнал несучої подвійної бічної смуги.

Див також: >>Порівняння 8-QAM, КАМ 16-32, -QAM-QAM 64 128-QAM, КАМ 256- 

# Аналог та цифровий QAM
Модуляція амплітуди квадратури QAM може існувати в аналоговому або цифровому форматах. The аналоговий версії QAM, як правило, використовуються для того, щоб дозволяти переносити декілька аналогових сигналів на одному носії. 

Наприклад, він використовується в телевізійних системах PAL і NTSC, де різні канали, що надаються QAM, дозволяють йому нести компоненти кольоровості або кольорової інформації. У радіопрограмах для стерео радіо AM використовується система, відома як C-QUAM. Тут різні канали дозволяють два канали, необхідні для стереосистеми, переноситись на одному носії.

# Методи перетворення аналогових даних на аналогові

Цифрові формати QAM часто називають "квантованного QAM" і вони все ширше використовуються для передачі даних часто в системах радіозв'язку. Системи радіозв'язку, починаючи від клітинних технологій, як у випадку LTE через бездротові системи, включаючи WiMAX, і Wi-Fi 802.11 використовувати різні форми QAM, і використання QAM буде тільки збільшуватися в галузі радіозв'язку.

Див також: >> Шість індексів форматів QAM Ви повинні знати 

Цифровий / Квантованная Основи QAM
Модуляція амплітуди квадратури, QAM, коли використовується для цифрової передачі для радіо програми зв’язку здатний переносити швидкість передачі даних, ніж звичайні амплітудно-модульовані схеми та фазово-модульовані схеми.

Основні сигнали мають лише два положення, які дозволяють перенести або 0, або 1. Використовуючи QAM, можна використовувати безліч різних точок, кожна з яких має значення фази та амплітуди. Це відомо як діаграма сузір'я. Різним позиціям присвоюються різні значення, і таким чином один сигнал здатний передавати дані зі значно більшою швидкістю.

#Констекційна діаграма для сигналу 16QAM, що показує розташування різних точок

Як показано вище, точки сузір'я зазвичай розташовані у квадратній сітці з рівними горизонтальними та вертикальними відстанями. Хоча дані є двійковими, найбільш поширені форми QAM, хоча і не всі, там, де сузір'я можуть утворювати квадрат з кількістю точок, рівним потужності 2, тобто 4, 16, 64. . . . , тобто 16QAM, 64QAM і т.д.

Використовуючи модуляційні формати вищого порядку, тобто більше точок на сузір'ї, можна передавати більше біт на символ. Однак точки знаходяться ближче один до одного, і тому вони більш чутливі до шуму та помилок даних.

Перевага переходу до форматів вищого порядку полягає в тому, що всередині сузір’я є більше точок, і тому можливо передавати більше біт на символ. Мінус полягає в тому, що точки сузір'я розташовані ближче один до одного, і тому зв'язок більш чутливий до шуму. Як результат, версії QAM вищого порядку використовуються лише тоді, коли є достатньо високе співвідношення сигнал / шум.

Щоб забезпечити приклад того, як працює КАМ, сузір'я нижче діаграма показує значення, пов'язані з різними державами для сигналу 16QAM. З цього видно, що безперервний потік бітів можуть бути згруповані в чотири і представлені у вигляді послідовності.

Див також: >> Модулятор і демодулятор QAM  

# Біт відображення послідовностей для сигналу 16QAM 
Відображення послідовності бітів для сигналу 16QAM
Зазвичай найнижчим рівнем QAM є 16QAM. Причиною цього є найнижчий порядок, який зазвичай зустрічається, це те, що 2QAM - це те саме, що бінарне фазове зміщення клавіш, БПСК, і 4QAM - це те саме, що квадратура фазового зсуву, QPSK.

Крім того 8QAM широко не використовується. Це тому, що продуктивність помилок швидкість 8QAM майже те ж саме, що і 16QAM - мова йде тільки про 0.5 дБ краще, і швидкість передачі даних складає всього три чверті від 16QAM. Це виникає через прямокутної, а не квадратну форму сузір'я.

Переваги та недоліки #QAM

Хоча QAM, схоже, підвищує ефективність передача для систем радіозв'язку, використовуючи як амплітудні, так і фазові варіації, він має ряд недоліків. 

● Перший полягає в тому, що він більш чутливий до шуму, оскільки штати розташовані ближче один до одного, так що для переміщення сигналу до іншої точки рішення потрібен нижчий рівень шуму. Приймачі для використання з фазовою або частотною модуляцією можуть одночасно використовувати обмежувальні підсилювачі, які здатні видаляти будь-який амплітудний шум і тим самим покращувати рівень шумозахисту. Це не стосується QAM.

● Друге обмеження пов'язане також з компонентом амплітуди сигналу. Коли сигнал фази або частоти модульованого посилюється в радіопередавача, немає необхідності використовувати лінійні підсилювачі, у той час як при використанні QAM, що містить амплітуди компонента, лінійність повинен бути збережений. На жаль, лінійні підсилювачі є менш ефективними і споживають більше енергії, і це робить їх менш привабливими для мобільних додатків.

Див також: >>512 QAM проти 1024 QAM проти 2048 QAM проти 4096 QAM типів модуляції

#QAM проти PSK та інші режими
При вирішенні форми модуляції варто порівнювати AM проти PSK та інших режимів, дивлячись на те, що вони можуть запропонувати.

Як є переваги і недоліки використання QAM треба порівнювати QAM з іншими видами, перш ніж приймати рішення про оптимальному режимі. Деякі системи радіозв'язку динамічно змінювати схему модуляції залежно від умов і вимог лінії - рівень сигналу, шуму, швидкості передачі даних, необхідної і т.д.

У наведеній нижче таблиці різні форми модуляції:

МОДУЛЯЦІЯ	БІТИ ЗА СИМВОЛУ	- ПОМИЛКА МАРГІНА -	СКЛАДНІСТЬ
OOK	1	1/2	0.5	низький
БПСК	1	1	1	Medium
QPSK	2	1 / √2	0.71	Medium
16 QAM	4	√2 / 6	0.23	Високий
64QAM	6	√2 / 14	0.1	Високий

Зазвичай знайдено, що, якщо швидкість передачі даних вище тих, які можна досягти за допомогою 8-PSK необхідно, більш зазвичай використовують квадратурної амплітудної модуляції. Це тому, що він має більшу відстань між сусідніми точками в I - Q площині, і це покращує її перешкодозахищеність. У результаті він може досягти того ж швидкість передачі даних на більш низькому рівні сигналу.

Однак точки більше не те ж саме амплітуда. Це означає, що демодулятор повинен виявляти як фазу і амплітуду. Крім того, той факт, що амплітуда змінюється означає, що лінійний підсилювач SI потрібно для посилення сигналу.

Вам також може сподобатися: >> Яка різниця між AM та FM? 
                                >>Яка різниця між "dB", "dBm" та "dBi"? 
                                >>Як завантажувати / додавати списки відтворення M3U / M3U8 IPTV вручну на підтримуваних пристроях
                                >>Що таке VSWR: коефіцієнт хвилі, що стоїть на напрузі

Залишити повідомлення 

список повідомлень