Hva refererer Quadrature Amplitude Modulation (QAM) til?

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) er navnet på en serie digitale moduleringsmetoder og relaterte analoge moduleringsmetoder som er mye brukt for å overføre informasjon i moderne telekommunikasjon. Den bruker Amplitude Shift Keying (ASK) digital modulasjonsskjema eller Amplitude Modulation (AM) analog modulasjonsskjema for å overføre to analoge meldingssignaler eller to digitale bitstrømmer ved å endre (modulere) amplituden til to bærere. To bærere med samme frekvens er 90 ° ute av fase med hverandre. Denne tilstanden kalles kvadratur. Det overførte signalet genereres ved å legge til to bærebølger, har en viss amplitude som følge av summen av begge signalene og en fase som igjen er avhengig av summen av signalene. Denne metoden bidrar til å doble den effektive båndbredden. QAM brukes også med puls AM (PAM) i digitale systemer som trådløse applikasjoner.

Hvis amplituden til et av signalene justeres, påvirker dette både fasen og amplituden til det totale signalet, og fasen tenderer mot signalet med det høyere amplitudeinnholdet. På mottakeren, på grunn av deres ortogonalitet, kan de to bølgene skilles koherent (demodulert). En annen sentral funksjon er at modulasjonen er en bølgeform med lav frekvens/lav båndbredde sammenlignet med bærefrekvensen. Dette kalles smalbåndsforutsetningen.Fasemodulering (analog PM) og faseskifting (digital PSK) kan sees på som et spesielt tilfelle av QAM, hvor amplituden til det overførte signalet er konstant, men fasen endres. Dette kan også utvides til frekvensmodulasjon (FM) og frekvensskifting (FSK), da de kan betraktes som spesielle tilfeller av fasemodulering.

Nå som vi vet at digital meldingstjeneste kan moduleres til RF -bæreren av QPSK og BPSK.Hvorfor kan vi ikke kombinere da for å få mer digital informasjon i sinusbølgen? Det kommer QAM, som er en forkortelse for QPSK & AM. I teorien kan QAM moduleres med et mindre faseskift. Det er mer enn to mulige amplituder å fylle ut hver sinusbølge med mer informasjon. Vanligvis er applikasjonen begrenset til kabelen, fordi støyen der har blitt kraftig dempet. Grunnleggende lar QAM analoge signaler effektivt overføre digital informasjon. Det gir også et middel for operatører til å overføre flere biter i samme tidsperiode, noe som effektivt øker båndbredden.

Hva er fordelene og ulempene ved å bruke QAM?

Effektiv bruk av båndbredde er den største fordelen med QAM -modulasjonsavvik. Dette skyldes det faktum at QAM symboliserer flere antall biter per bærer. For eksempel kartlegger 256-QAM 8 bits per bærer og 16-QAM kart 4 biter per bærer. Ulempene er at QAM-moduleringsprosessen er mer prehensibel for støyen. Dette er fordi overføringstilstandene er veldig nære, noe som krever et lavere støynivå. for å flytte signalet fra et punkt til et annet.

Kvadraturamplitude modulasjon kan brukes med en rekke forskjellige formater:

8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM

Grunnleggende kunnskap om QAM -modulator

QAM -modulatoren følger i hovedsak ideen som kan sees fra den grunnleggende QAM -teorien, der det er to bærersignaler og faseskiftet mellom dem er 90 °. De blir deretter amplitude modulert med to datastrømmer kalt I eller i fase og Q eller kvadratur datastrømmer. Disse genereres i basebåndsbehandlingsområdet. En QAM -modulator fungerer som en oversetter, og hjelper til med å oversette digitale pakker til et analogt signal for å overføre data sømløst.

De to syntetiserte signalene blir lagt sammen og deretter behandlet etter behov i RF -signalkjeden. De blir vanligvis konvertert i frekvens til ønsket sluttfrekvens og forsterket etter behov.

Det er verdt å merke seg at når signalamplituden endres, må enhver RF -forsterker være lineær for å opprettholde signalintegriteten. Enhver ikke-linearitet vil endre det relative nivået til signalet og endre faseforskjellen, og dermed forvride signalet og innføre muligheten for datafeil.

Grunnleggende om QAM demodulator

QAM -demodulatoren er veldig motsatt av QAM -modulatoren. Signalene kommer inn i systemet, de deles og hver side påføres en mikser. Den ene halvdelen har lokalfase-oscillatoren påført og den andre halvdelen har kvadraturoscillatorsignalet påført.

Den grunnleggende modulatoren antar at de to kvadratursignalene forblir nøyaktig i kvadraturen.Et ytterligere krav er å avlede et lokalt oscillatorsignal for demoduleringen som er nøyaktig på den nødvendige frekvensen for signalet. Enhver frekvensforskyvning vil være en endring i fasen til det lokale oscillatorsignalet med hensyn til de to doble sidebåndsundertrykte bærerkomponentene i det totale signalet.

Systemet inkluderer kretser for bærergjenoppretting, vanligvis faselåste sløyfer-noen har til og med indre og ytre løkker. Det er viktig å gjenopprette fasen til bæreren, ellers blir bitfeilhastigheten til dataene påvirket.

Kretsen vist ovenfor viser vanlige IQ QAM -modulator- og demodulator -kretser som brukes i et stort antall forskjellige felt. Disse kretsene er ikke bare laget av diskrete komponenter, men brukes mer ofte i integrerte kretser som kan gi et stort antall funksjoner.

Legg igjen en beskjed 

Meldingsliste