Kas ir QAM: kvadrātu amplitūdas modulācija

"QAM: kvadratūras amplitūdas modulācija apvieno amplitūdas un fāzes izmaiņas, lai sniegtu papildu jaudu, un to plaši izmanto datu saziņai. Kvadrātu amplitūdas modulācija, QAM izmanto gan amplitūdas, gan fāzes komponentus, lai nodrošinātu modulācijas formu, kas spēj nodrošināt augstu spektra izmantošanas efektivitātes līmeni. ----- FMUSER"

Tas spēj nodrošināt ļoti efektīvu datu modulācijas formu, un kā tāds tas tiek izmantots visā, sākot no mobilajiem tālruņiem un beidzot ar Wi-Fi, kā arī gandrīz visos citos ātrgaitas datu sakaru sistēmu veidos.

# Kas ir QAM, kvadrātu amplitūdas modulācija
Kvadratūras amplitūdas modulācija, QAM ir signāls, kurā divi nesēji, kas fāzē nobīdīti par 90 grādiem (ti, sinuss un kosinuss), tiek modulēti un apvienoti. 90 ° fāžu starpības rezultātā tie ir kvadrātā, un tas rada vārdu. Bieži vien vienu signālu sauc par fāzes signālu vai “I” signālu, bet otru - par kvadrāta vai “Q” signālu.

Rezultātā iegūtais kopējais signāls, kas sastāv gan no I, gan Q nesēja apvienojuma, satur gan amplitūdas, gan fāzes variācijas. Ņemot vērā faktu, ka pastāv gan amplitūda, gan fāzes variācijas, to var uzskatīt arī par amplitūdas un fāzes modulācija.

Kvadratūras amplitūdas modulācijas izmantošanas motivācija nāk no tā, ka taisns ar amplitūdu modulēts signāls, ti, dubultā sānu josla pat ar apspiestu nesēju, divreiz pārsniedz modulējošā signāla joslas platumu. Tas ļoti izšķiež pieejamo frekvences spektrs. QAM atjauno līdzsvaru, ievietojot divus neatkarīgus dubultās sānjoslas apspiestos nesēj signālus tajā pašā spektrā kā vienu parasto dubultā sānjoslas nomāktu nesēja signālu.

Skatīt arī: >>Salīdzinājums 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM 

#Analogs un digitālais QAM
Kvadratūras amplitūdas modulācija, QAM, var pastāvēt tā sauktajā analogā vai digitālā formātā. analogs QAM versijas parasti tiek izmantotas, lai vienā pārvadātājā varētu pārvadāt vairākus analogos signālus. 

Piemēram, to izmanto PAL un NTSC televīzijas sistēmās, kur dažādi QAM nodrošinātie kanāli ļauj tai pārvadāt hroma vai krāsu informācijas komponentus. Radio lietojumos AM stereo radio izmanto sistēmu, kas pazīstama kā C-QUAM. Šeit dažādie kanāli ļauj divus kanālus, kas nepieciešami stereo atskaņošanai, pārvietot uz viena nesēja.

#Digitāls analogo pārveidošanas paņēmieniem

Digitālās formāti QAM bieži dēvē par "quantised QAM", un tie arvien biežāk tiek izmantoti datu pārraides bieži ietvaros radiosakaru sistēmām. Radio sakaru sistēmas, sākot no šūnu tehnoloģiju, kā gadījumā, LTE, izmantojot bezvadu sistēmu, tostarp WiMAX, un Wi-Fi 802.11 izmantot dažādas formas QAM, un izmantošana QAM tikai palielinās jomai radio sakariem.

Skatīt arī: >> Jums vajadzētu zināt sešu QAM formātu indeksu 

Digital / quantised QAM pamati
Kvadratūras amplitūdas modulācija, QAM, ja to izmanto ciparu pārraidei radio komunikāciju lietojumprogrammas spēj pārvadāt lielāku datu pārraides ātrumu nekā parastās amplitūdas modulētās shēmas un fāzes modulētās shēmas.

Pamata signāliem ir tikai divas pozīcijas, kas ļauj pārsūtīt vai nu 0, vai 1. Izmantojot QAM, var izmantot daudz dažādu punktu, katram no kuriem ir noteiktas fāzes un amplitūdas vērtības. To sauc par zvaigznāju diagrammu. Dažādām pozīcijām tiek piešķirtas atšķirīgas vērtības, un tādā veidā viens signāls spēj pārsūtīt datus ar daudz lielāku ātrumu.

# 16QAM signāla salīdzināšanas diagramma, kas parāda dažādu punktu atrašanās vietu

Kā parādīts iepriekš, zvaigznāja punkti parasti ir izvietoti kvadrātveida režģī ar vienādu horizontālu un vertikālu atstatumu. Lai arī dati ir bināri, visizplatītākās QAM formas, kaut arī ne visas, ir tādas, kur zvaigznājs var veidot kvadrātu ar punktu skaitu, kas vienāds ar jaudu 2, ti, 4, 16, 64. . . . , ti, 16QAM, 64QAM utt.

Izmantojot augstākas kārtas modulācijas formātus, ti, vairāk punktus zvaigznājā, ir iespējams pārsūtīt vairāk bitu uz simbolu. Tomēr punkti ir tuvāk viens otram, un tāpēc tie ir vairāk pakļauti troksnim un datu kļūdām.

Pārvietošanās uz augstākas kārtas formātiem priekšrocība ir tāda, ka zvaigznājā ir vairāk punktu, un tāpēc ir iespējams pārsūtīt vairāk bitu uz simbolu. Negatīvie ir tas, ka zvaigznāja punkti atrodas tuvāk viens otram, un tāpēc saite ir vairāk pakļauta troksnim. Tā rezultātā augstākas kārtas QAM versijas tiek izmantotas tikai tad, ja ir pietiekami augsta signāla un trokšņa attiecība.

Lai sniegtu piemēru, kā QAM darbojas, zem zvaigznājs diagramma parāda vērtības, kas saistītas ar dažādu valstu Par 16QAM signālu. No tā var secināt, ka nepārtraukta bitu plūsma var iedalīt četrrāpus un pārstāvēja secību.

Skatīt arī: >> QAM modulators un demodulators  

#Bitu secības kartēšana 16QAM signālam 
Bit secība kartēšanas par 16QAM signālu
Parasti zemākā pasūtītā QAM pakāpe ir 16QAM. Iemesls tam, ka parasti notiek viszemākā kārtība, ir tas, ka 2QAM ir tāds pats kā binārā fāzes maiņas taustiņu ievadīšana, BPSK, un 4QAM ir tāds pats kā kvadratūras fāzes maiņas taustiņš, QPSK.

Papildus 8QAM netiek plaši izmantots. Tas ir tāpēc, ka kļūdu līmenis sniegums 8QAM ir gandrīz tāds pats kā 16QAM - tas ir tikai apmēram 0.5 dB labāku un datu pārraides ātrums ir tikai trīs ceturtdaļas ka no 16QAM. Tas izriet no taisnstūra, nevis kvadrāta formas zvaigznājā.

#QAM priekšrocības un trūkumi

Lai gan šķiet, ka QAM palielina transmisija radiosakaru sistēmām, izmantojot gan amplitūdas, gan fāzes variācijas, tam ir vairāki trūkumi. 

● Pirmais ir tas, ka tas ir vairāk pakļauts troksnim, jo ​​stāvokļi atrodas tuvāk, tāpēc signāla pārvietošanai uz citu lēmuma punktu ir nepieciešams zemāks trokšņa līmenis. Gan uztvērēji, kas paredzēti izmantošanai fāzes vai frekvences modulācijā, var izmantot ierobežojošus pastiprinātājus, kas spēj noņemt jebkādu amplitūdas troksni un tādējādi uzlabot atkarību no trokšņa. QAM tas neattiecas.

● Otrais ierobežojums ir saistīta arī ar amplitūdas komponenta signālu. Kad fāzes vai frekvenču modulācijas signālu pastiprina ar radio raidītājs, nav nepieciešams izmantot lineāri pastiprinātāji, bet, ja izmanto QAM, kurā ir amplitūdas sastāvdaļa, linearitāte ir jāsaglabā. Diemžēl lineārie pastiprinātāji ir mazāk efektīvi un patērē vairāk enerģijas, un tas padara tos mazāk pievilcīgu mobilo lietojumu.

Skatīt arī: >>512 QAM vs 1024 QAM vs 2048 QAM vs 4096 QAM modulācijas tipi

#QAM vs PSK un citi režīmi
Pieņemot lēmumu par modulācijas veidu, ir vērts salīdzināt AM un PSK un citus režīmus, apskatot katra piedāvāto iespēju.

Tā kā ir priekšrocības un trūkumi, izmantojot QAM ir nepieciešams salīdzināt QAM ar citiem transporta veidiem, pirms lēmuma pieņemšanas par optimālajā režīmā. Daži radio sakaru sistēmas dinamiski mainīt modulācijas shēmu atkarīgs saite nosacījumiem un prasībām - signāla līmeni, troksni, datu pārraides ātrumu vajadzības gadījumā uc

Turpmākajā tabulā salīdzina dažādu veidu modulācijas:

MODULĒŠANA	BITS PAR SIMBOLU	- KĻŪDA MARGIN -	LĪDZĪBA
OOK	1	1/2	0.5	Zems
BPSK	1	1	1	vidējs
QPSK	2	1/√2	0.71	vidējs
16. QAM	4	√2/6	0.23	augsts
64QAM	6	√2/14	0.1	augsts

Parasti tas tiek konstatēts, ka, ja ir nepieciešams, datu pārraides ātrumu virs tiem, kas var sasniegt, izmantojot 8-PSK, tas ir vairāk parasti izmantot kvadrātiskās amplitūdas modulāciju. Tas ir tāpēc, ka tas ir lielāks attālums starp blakus esošām vietām šajā I - Q plakni un tas uzlabo savu troksni imunitāti. Kā rezultātā tas var sasniegt to pašu datu pārraides ātrumu ar zemāku signāla līmenim.

Tomēr punkti vairs nav tas pats amplitūda. Tas nozīmē, ka demodulators ir atklāt gan fāzes un amplitūdas. Arī fakts, ka amplitūda svārstās nozīmē, ka lineārs pastiprinātājs si nepieciešams, lai pastiprinātu signālu.

Jūs varat arī patīk: >> Kāda ir atšķirība starp AM un FM? 
                                >>Kāda ir atšķirība starp "dB", "dBm" un "dBi"? 
                                >>Kā manuāli ielādēt / pievienot M3U / M3U8 IPTV atskaņošanas sarakstus atbalstītajās ierīcēs
                                >>Kas ir VSWR: sprieguma pastāvīgā viļņa attiecība

Atstāj ziņu 

Message saraksts