Квадратурная амплитудная модуляция (QAM), включая 16QAM, 32QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 512QAM, 1024QAM, 2048QAM и 4096QAM, является схемой аналоговой и цифровой модуляции. Он передает два аналоговых сигнала сообщения или два цифровых потока битов, изменяя (модулируя) амплитуды двух несущих волн, используя схему цифровой модуляции с амплитудной манипуляцией (ASK) или схему аналоговой модуляции с амплитудной модуляцией (AM).

Почему используются более высокие уровни QAM?
Современные беспроводные сети часто требуют и требуют большей емкости. Для фиксированного размера канала увеличение уровня модуляции QAM увеличивает пропускную способность канала. Обратите внимание, что прирост емкости на низких уровнях QAM является значительным; но при высоком QAM прирост емкости намного меньше. Например, увеличение
От 1024QAM до 2048QAM дает прирост емкости 10.83%.
От 2048QAM до 4096QAM дает прирост емкости 9.77%.

Таблица увеличения мощности QAM

Каковы штрафы в более высоком QAM?

Чувствительность приемника сильно снижена. Для каждого приращения QAM (например, с 512 до 1024QAM) чувствительность приемника снижается на -3 дБ. Это уменьшает диапазон. Из-за повышенных требований к линейности в передатчике мощность передачи также уменьшается при увеличении уровня QAM. Это может быть около 1 дБ на приращение QAM.

Сравнение 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM и 4096-QAM
В этой статье сравнивается 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM и 4096-QAM, а также упоминается разница между методами модуляции 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM и 4096-QAM. В нем упоминаются преимущества и недостатки QAM по сравнению с другими типами модуляции. Также упоминаются ссылки на 16-QAM, 64-QAM и 256-QAM.

Понимание модуляции QAM
Начиная с процесса модуляции QAM от передатчика к приемнику в цепочке беспроводной основной полосы частот (т. Е. На физическом уровне). Мы будем использовать пример 64-QAM, чтобы проиллюстрировать процесс. Каждый символ в созвездии QAM представляет уникальную амплитуду и фазу. Следовательно, их можно отличить от других точек на приемнике.

Квадратурная амплитудная модуляция 64QAM

Рис. 1, 64-QAM Mapping и Demapping

• Как показано на рисунке 1, к входным двоичным битам применяется 64-QAM или любая другая модуляция.

• Модуляция QAM преобразует входные биты в комплексные символы, которые представляют биты путем изменения амплитуды / фазы сигнала во временной области. Использование 64QAM преобразует 6 бит в один символ на передатчике.
• Преобразование битов в символы происходит в передатчике, а обратное (т. Е. Из символов в биты) происходит в приемнике. В приемнике один символ дает 6 бит на выходе модуля обратного преобразования.
• На рисунке показано положение преобразователя QAM и преобразователя QAM в передатчике и приемнике основной полосы частот соответственно. Обратное отображение выполняется после предварительной синхронизации, то есть после того, как канал и другие искажения исправлены из принятых поврежденных символов основной полосы частот.
• Преобразование данных или процесс модуляции выполняется до преобразования РЧ с повышением частоты (U / C) в передатчике и PA. Из-за этого модуляция более высокого порядка требует использования высоколинейного PA (усилителя мощности) на передающей стороне.

Процесс сопоставления QAM

Модуляция отображения 64QAM

Рис. 2, процесс картирования 64-QAM

В 64-QAM число 64 относится к 2 ^ 6.
Здесь 6 представляет количество бит / символ, которое равно 6 в 64-QAM.
Точно так же это может быть применено к другим типам модуляции, таким как 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM и 4096-QAM, как описано ниже.
В следующей таблице упоминается правило кодирования 64-QAM. Проверьте правило кодирования в соответствующем стандарте беспроводной связи. Значение KMOD для 64-QAM равно 1 / SQRT (42).

Параметры ввода QAM mapper: двоичные биты

Параметры вывода QAM mapper: Комплексные данные (I, Q)

Картограф 64-QAM принимает двоичный ввод и генерирует сложные символы данных в качестве вывода. Он использует вышеупомянутую таблицу кодирования, чтобы сделать процесс преобразования. Перед процессом покрытия данные группируются в 6-битную пару. Здесь (b5, b4, b3) определяет значение I, а (b2, b1, b0) определяет значение Q.

Пример: двоичный ввод: (b5, b4, b3, b2, b1, b0) = (011011)
Комплексный вывод: (1 / SQRT (42)) * (7 + j * 7)

Модуляция 512QAM

Рис. 3, диаграмма созвездия 512-QAM

На приведенном выше рисунке показана диаграмма созвездия 512-QAM. Обратите внимание, что 16 точек не существует в каждом из четырех квадрантов, чтобы получить в общей сложности 512 точек со 128 точками в каждом квадранте в этом типе модуляции. Также возможно иметь 9 битов на символ в 512-QAM. 512QAM увеличивает емкость на 50% по сравнению с типом модуляции 64-QAM.

Созвездие модуляции 1024QAM

На рисунке показана диаграмма созвездия 1024-QAM.

Количество бит на сеймбол: 10
Скорость передачи символов: 1/10 скорости передачи
Увеличение емкости по сравнению с 64-QAM: около 66.66%

Созвездие модуляции 2048QAM

Ниже приведены характеристики модуляции 2048-QAM.

Количество бит на сеймбол: 11
Скорость передачи символов: 1/11 скорости передачи
Увеличение емкости с 64-QAM до 1024QAM: прирост 83.33%
Увеличение емкости с 1024QAM до 2048QAM: прирост 10.83%
Всего точек созвездия в одном квадранте: 512

Созвездие модуляции 4096QAM

Ниже приведены характеристики модуляции 4096-QAM.

Количество бит на символ: 12
Скорость передачи символов: 1/12 скорости передачи
Увеличение емкости с 64-QAM до 409QAM: прирост 100%
Увеличение емкости с 2048QAM до 4096QAM прирост 9.77%
Всего точек созвездия в одном квадранте: 1024

Преимущества QAM перед другими типами модуляции
Ниже приведены преимущества модуляции QAM:
• Помогает достичь высокой скорости передачи данных, поскольку на одной несущей передается большее количество битов. Благодаря этому он стал популярным в современных системах беспроводной связи, таких как LTE, LTE-Advanced и т. Д. Он также используется в новейших технологиях WLAN, таких как 802.11n, 802.11 ac, 802.11 ad и других.

Недостатки QAM по сравнению с другими типами модуляции
Ниже приведены недостатки QAM-модуляции:
• Хотя скорость передачи данных была увеличена за счет отображения более 1 бита на одну несущую, для декодирования битов в приемнике требуется высокий SNR.
• Требует высокой линейности PA (усилителя мощности) в передатчике.
• Помимо высокого отношения сигнал / шум, методы более высокой модуляции требуют очень надежных внешних алгоритмов (время, частота и канал) для декодирования символов без ошибок.

Для дополнительной информации

Для получения дополнительной информации о микроволновых каналах, пожалуйста Свяжитесь с нами

Предыдущая:Рек. МСЭ-R PN.837-1

Далее:1 + 0, 1 + 1, 2 + 0 развертываний

Оставить сообщение

Список сообщений

Комментарии Загрузка ...