Hva er QAM: quadrature amplitude modulation

"QAM: Quadrature Amplitude Modulation kombinerer amplitude og faseendringer for å gi ekstra kapasitet og brukes mye til datakommunikasjon. Quadrature Amplitude Modulation, QAM bruker både amplitude- og fasekomponenter for å tilveiebringe en form for modulasjon som er i stand til å gi høye nivåer av spektrumbruk effektivitet. ----- FMUSER"

Den er i stand til å gi en svært effektiv form for modulering for data, og som sådan brukes den i alt fra mobiltelefoner til Wi-Fi og nesten alle andre former for datakommunikasjonssystem med høy hastighet.

#Hva er QAM, quadrature amplitude modulation
Quadrature Amplitude Modulation, QAM er et signal der to bærere forskjøvet i fase med 90 grader (dvs. sinus og kosinus) moduleres og kombineres. Som et resultat av deres 90 ° faseforskjell er de i kvadratur, og dette gir opphav til navnet. Ofte kalles det ene signalet In-fase- eller “I” -signalet, og det andre er kvadratur- eller “Q” -signalet.

Det resulterende totale signalet som består av kombinasjonen av både I- og Q-bærere inneholder både amplitude- og fasevariasjoner. Med tanke på det faktum at både amplitude- og fasevariasjoner er til stede, kan det også betraktes som en blanding av amplitude og fasemodulasjon.

En motivasjon for bruk av kvadraturamplitude-modulasjon kommer av det faktum at et modulært signal med rett amplitude, dvs. dobbelt sidebånd selv med en undertrykt bærer opptar dobbelt båndbredde for moduleringssignalet. Dette er veldig sløsing med det tilgjengelige frekvensspekter. QAM gjenoppretter balansen ved å plassere to uavhengige dobbelt sidebånd undertrykte bæresignaler i samme spektrum som ett vanlig dobbelt sidebånd undertrykt bæresignal.

Se også: >>Sammenligning av 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM 

#Analogue og digital QAM
Kvadraturamplitude-modulasjon, QAM kan eksistere i det som kan kalles enten analoge eller digitale formater. De analog versjoner av QAM brukes vanligvis for å tillate at flere analoge signaler blir ført på en enkelt bærer. 

For eksempel brukes det i PAL- og NTSC-TV-systemer, der de forskjellige kanalene levert av QAM gjør det mulig å bære komponentene av kroma- eller fargeinformasjon. I radioapplikasjoner brukes et system kjent som C-QUAM for AM stereo radio. Her muliggjør de forskjellige kanalene de to kanalene som kreves for at stereo kan bæres på den ene bæreren.

# Digital til analog konverteringsteknikk

Digitale formater for QAM blir ofte referert til som "Quantized QAM", og de blir i økende grad brukt til datakommunikasjon ofte innenfor radiokommunikasjonssystemer. Radiokommunikasjonssystemer som spenner fra mobilteknologi som i tilfellet med LTE gjennom trådløse systemer inkludert WiMAX og Wi-Fi 802.11 bruker en rekke former for QAM, og bruken av QAM vil bare øke innen radiokommunikasjon.

Se også: >> Seks QAM-formatindekser du bør vite 

Digital / quantised QAM grunnleggende
Kvadraturamplitude modulering, QAM, når den brukes til digital overføring for radio kommunikasjonsapplikasjoner er i stand til å bære høyere datahastigheter enn vanlige amplitudemodulerte ordninger og fasemodulerte ordninger.

Grunnsignaler viser bare to posisjoner som tillater overføring av enten 0 eller 1. Ved bruk av QAM er det mange forskjellige punkter som kan brukes, hver har definerte verdier for fase og amplitude. Dette er kjent som et konstellasjonsdiagram. De forskjellige posisjonene tildeles forskjellige verdier, og på denne måten kan et enkelt signal overføre data med mye høyere hastighet.

#Konstellasjonsdiagram for et 16QAM-signal som viser plasseringen av de forskjellige punktene

Som vist ovenfor er konstellasjonspunktene typisk anordnet i et firkantet rutenett med lik horisontal og vertikal avstand. Selv om data er binære, er de vanligste formene for QAM, selv om ikke alle, der konstellasjonen kan danne et kvadrat med antall poeng lik en effekt på 2 dvs. 4, 16, 64. . . . , dvs. 16QAM, 64QAM, etc.

Ved å bruke høyere ordens modulasjonsformater, dvs. flere punkter på konstellasjonen, er det mulig å overføre flere biter per symbol. Men punktene er tettere sammen, og de er derfor mer utsatt for støy og datafeil.

Fordelen med å gå til formatene med høyere orden er at det er flere punkter i stjernebildet, og det er derfor mulig å overføre flere biter per symbol. Ulempen er at konstellasjonspunktene er nærmere hverandre, og koblingen er derfor mer utsatt for støy. Som et resultat benyttes versjoner av QAM av høyere ordre bare når det er et tilstrekkelig høyt signal / støyforhold.

For å gi et eksempel på hvordan QAM opererer, konstellasjonen Diagrammet nedenfor viser verdiene knyttet til de ulike statene for en 16QAM signal. Fra dette kan det ses at en kontinuerlig bitstrøm kan grupperes i fire og representeres som en sekvens.

Se også: >> QAM Modulator & Demodulator  

# Bit-sekvensmapping for et 16QAM-signal 
Bit sekvens kartlegging for en 16QAM signal
Normalt er den laveste ordren QAM som er oppstått 16QAM. Årsaken til at dette er den laveste rekkefølgen som normalt oppstår, er at 2QAM er den samme som binær faseforskyvingstasting, BPSK, og 4QAM er det samme som kvadraturfaseskifttasting, QPSK.

I tillegg 8QAM ikke er mye brukt. Dette er fordi feil-resultater av 8QAM er nesten det samme som for 16QAM - det er bare ca. 0.5 dB bedre og datahastigheten er kun tre fjerdedeler så stor som 16QAM. Dette oppstår fra den rektangulære, i stedet for firkantet form av stjernebildet.

#QAM fordeler og ulemper

Selv om QAM ser ut til å øke effektiviteten til overføring for radiokommunikasjonssystemer ved å benytte både amplitude- og fasevariasjoner, har det en rekke ulemper. 

● Den første er at den er mer utsatt for støy fordi delstatene er tettere sammen, slik at det trengs et lavere lydnivå for å flytte signalet til et annet beslutningspunkt. Mottakere for bruk med fase- eller frekvensmodulering er begge i stand til å bruke begrensende forsterkere som er i stand til å fjerne all amplitudestøy og derved forbedre støyavhengigheten. Dette er ikke tilfelle med QAM.

● Den andre begrensningen er også assosiert med amplituden komponent av signalet. Når en fase- eller frekvensmodulerte signal blir forsterket i en radiosender, er det ikke nødvendig å bruke lineære forsterkere, mens ved bruk av QAM som inneholder en amplitude komponenten, må linearitet opprettholdes. Dessverre lineære forsterkere er mindre effektiv og forbruke mer strøm, og dette gjør dem mindre attraktive for mobile applikasjoner.

Se også: >>512 QAM vs 1024 QAM vs 2048 QAM vs 4096 QAM modulasjonstyper

#QAM vs PSK og andre moduser
Når du bestemmer deg for en form for modulering, er det verdt å sammenligne AM vs PSK og andre moduser for å se på hva de hver enkelt har å tilby.

Ettersom det er fordeler og ulemper ved å bruke QAM er det nødvendig å sammenligne QAM med andre moduser før en beslutning om optimal modus. Noen radio kommunikasjonssystemer dynamisk endre modulasjonsplan avhengig koblingen vilkår og krav - nivå signal, støy, datahastighet nødvendig, etc.

Tabellen nedenfor sammenligner ulike former for modulering:

MODULERING	BITER PER SYMBOL	- FEIL MARGIN -	KOMPLEKSITETEN
OOK	1	1/2	0.5	Lav
BPSK	1	1	1	Medium
QPSK	2	1 / √2	0.71	Medium
16QAM	4	√2/6	0.23	Høy
64QAM	6	√2/14	0.1	Høy

Typisk er det funnet at hvis datahastigheter over de som kan oppnås ved hjelp 8-PSK er nødvendig, er det mer vanlig å bruke kvadratur amplitudemodulasjon. Dette er fordi det er en større avstand mellom tilstøtende punkter i I - Q planet og dette øker dens støyimmunitet. Som et resultat kan det oppnå samme dataraten ved et lavere signalnivå.

Men punktene ikke lenger den samme amplitude. Dette betyr at demodulatoren må gjenkjenne både fase og amplitude. Også det faktum at amplituden varierer betyr at en lineær forsterker si nødvendig for å forsterke signalet.

Du kan også gjerne: >> Hva er forskjellen mellom AM og FM? 
                                >>Hva er forskjellen mellom "dB", "dBm" og "dBi"? 
                                >>Hvordan laste / legge til M3U / M3U8 IPTV-spillelister manuelt på støttede enheter
                                >>Hva er VSWR: Volting Standing Wave Ratio

Legg igjen en beskjed 

Meldingsliste