Что такое QAM: квадратурная амплитудная модуляция

QAM: квадратурная амплитудная модуляция сочетает в себе изменения амплитуды и фазы для увеличения пропускной способности и широко используется для передачи данных. Квадратурная амплитудная модуляция, QAM использует компоненты амплитуды и фазы для обеспечения формы модуляции, которая способна обеспечить высокий уровень эффективности использования спектра. ----- FMUSER"

Он способен обеспечить высокоэффективную форму модуляции для данных, и поэтому он используется во всем, от сотовых телефонов до Wi-Fi, и почти во всех других формах высокоскоростной системы передачи данных.

# Что такое QAM, квадратурная амплитудная модуляция
Квадратурная амплитудная модуляция, QAM - это сигнал, в котором две несущие, сдвинутые по фазе на 90 градусов (т.е. синус и косинус), модулируются и объединяются. В результате их разности фаз 90 ° они находятся в квадратуре, и это приводит к названию. Часто один сигнал называется синфазным или «I», а другой - квадратурным или «Q» сигналом.

Результирующий общий сигнал, состоящий из комбинации I и Q несущих, содержит изменения амплитуды и фазы. Ввиду того, что присутствуют как амплитудные, так и фазовые вариации, его также можно рассматривать как смесь амплитудная и фазовая модуляция.

Мотивация для использования квадратурной амплитудной модуляции обусловлена ​​тем фактом, что прямой амплитудно-модулированный сигнал, то есть двойная боковая полоса даже с подавленной несущей, занимает в два раза большую полосу пропускания модулирующего сигнала. Это очень расточительно из имеющихся частотный спектр, QAM восстанавливает баланс, помещая два независимых сигнала с подавленной несущей с двумя боковыми полосами в тот же спектр, что и один обычный сигнал с подавленной несущей с двумя боковыми полосами.

См. также: >>Сравнение 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM 

# Аналоговый и цифровой QAM
Квадратурная амплитудная модуляция QAM может существовать в том, что можно назвать либо аналоговым, либо цифровым форматом. аналоговый Версии QAM обычно используются для передачи нескольких аналоговых сигналов на одной несущей. 

Например, он используется в телевизионных системах PAL и NTSC, где различные каналы, предоставляемые QAM, позволяют ему переносить компоненты информации цветности или цвета. В радиоприложениях система, известная как C-QUAM, используется для AM стерео радио. Здесь разные каналы позволяют двум каналам, необходимым для стерео, передаваться на одной несущей.

# Цифро-аналоговые методы преобразования

Цифровые форматы QAM часто называют "квантованного QAM" и они все шире используются для передачи данных часто в системах радиосвязи. Системы радиосвязи, начиная от клеточных технологий, как в случае LTE через беспроводные системы, включая WiMAX, и Wi-Fi 802.11 использовать различные формы QAM, и использование QAM будет только увеличиваться в области радиосвязи.

См. также: >> Шесть индексов QAM форматов, которые вы должны знать 

Цифровой / квантоваться Основы QAM
Квадратурная амплитудная модуляция, QAM, при использовании для цифровой передачи для радио коммуникационные приложения способен передавать более высокие скорости передачи данных, чем обычные схемы с амплитудной модуляцией и схемы с фазовой модуляцией.

Базовые сигналы имеют только две позиции, которые позволяют передавать либо 0, либо 1. Используя QAM, можно использовать множество различных точек, каждая из которых имеет определенные значения фазы и амплитуды. Это известно как диаграмма созвездия. Различным позициям назначаются разные значения, и, таким образом, один сигнал может передавать данные с гораздо большей скоростью.

# Диаграмма созвездия для сигнала 16QAM, показывающая расположение различных точек

Как показано выше, точки созвездия обычно располагаются в виде квадратной сетки с равным интервалом по горизонтали и вертикали. Хотя данные являются двоичными, наиболее распространенные формы QAM, хотя и не все, находятся там, где созвездие может образовывать квадрат с числом точек, равным степени 2, то есть 4, 16, 64. , , , 16QAM, 64QAM и т. д.

Используя форматы модуляции более высокого порядка, то есть больше точек в созвездии, можно передавать больше битов на символ. Однако точки расположены ближе друг к другу, и поэтому они более восприимчивы к шуму и ошибкам данных..

Преимущество перехода к форматам более высокого порядка состоит в том, что в созвездии больше точек и, следовательно, можно передавать больше битов на символ. Недостатком является то, что точки созвездия находятся ближе друг к другу, и, следовательно, линия более чувствительна к шуму. В результате версии QAM более высокого порядка используются только при достаточно высоком отношении сигнал / шум.

Чтобы обеспечить пример того, как работает КАМ, созвездие ниже диаграмма показывает значения, связанные с различными государствами для сигнала 16QAM. Из этого видно, что непрерывный поток битов могут быть сгруппированы в четыре и представлены в виде последовательности.

См. также: >> Модулятор и демодулятор QAM  

# Отображение последовательности битов для сигнала 16QAM 
Отображение последовательности битов для сигнала 16QAM
Обычно самый низкий QAM порядка встречается 16QAM. Причина того, что это самый низкий порядок, который обычно встречается, состоит в том, что 2QAM - это то же самое, что двоичная фазовая манипуляция, БПСКи 4QAM - это то же самое, что и квадратурная фазовая манипуляция, QPSK.

Кроме того 8QAM широко не используется. Это потому, что производительность ошибок скорость 8QAM почти то же самое, что и 16QAM - речь идет только о 0.5 дБ лучше, и скорость передачи данных составляет всего три четверти от 16QAM. Это возникает из-за прямоугольной, а не квадратную форму созвездия.

#QAM преимущества и недостатки

Хотя КАМ, кажется, увеличивает эффективность в мозге для систем радиосвязи, использующих как амплитудные, так и фазовые вариации, он имеет ряд недостатков. 

● Во-первых, он более восприимчив к шуму, поскольку состояния ближе друг к другу, поэтому для перемещения сигнала в другую точку принятия решения требуется более низкий уровень шума. Приемники для использования с фазовой или частотной модуляцией могут использовать ограничивающие усилители, которые способны удалять любые амплитудные шумы и, таким образом, улучшать шумовую зависимость. Это не так с QAM.

● Второе ограничение связано также с компонентом амплитуды сигнала. Когда сигнал фазы или частоты модулированного усиливается в радиопередатчика, нет необходимости использовать линейные усилители, в то время как при использовании QAM, содержащий амплитуды компонента, линейность должен быть сохранен. К сожалению, линейные усилители являются менее эффективными и потребляют больше энергии, и это делает их менее привлекательными для мобильных приложений.

См. также: >>512 QAM против 1024 QAM против 2048 QAM против 4096 типов модуляции QAM

#QAM против PSK и другие режимы
При выборе формы модуляции стоит сравнить AM против PSK и другие режимы, глядя на то, что каждый из них может предложить.

Как есть преимущества и недостатки использования QAM надо сравнивать QAM с другими видами, прежде чем принимать решение о оптимальном режиме. Некоторые системы радиосвязи динамически изменять схему модуляции в зависимости от условий и требований линии - уровень сигнала, шума, скорости передачи данных, необходимой и т.д.

В приведенной ниже таблице различные формы модуляции:

МОДУЛЯЦИИ	БИТЫ НА СИМВОЛ	- ОШИБКА MARGIN -	СЛОЖНОСТИ
ООК	1	1/2	0.5	Низкий
БПСК	1	1	1	Medium
QPSK	2	1 / √2	0.71	Medium
16 QAM	4	√2 / 6	0.23	High
64QAM	6	√2 / 14	0.1	High

Обычно найдено, что, если скорость передачи данных выше тех, которые можно достичь с помощью 8-PSK необходимо, более обычно используют квадратурной амплитудной модуляции. Это потому, что он имеет большее расстояние между соседними точками в I - Q плоскости, и это улучшает ее помехозащищенность. В результате он может достичь того же скорость передачи данных на более низком уровне сигнала.

Однако точки больше не то же самое амплитуда. Это означает, что демодулятор должен обнаруживать как фазу и амплитуду. Кроме того, тот факт, что амплитуда изменяется означает, что линейный усилитель SI требуется для усиления сигнала.

Вам также может понравиться: >> В чем разница между AM и FM? 
                                >>В чем разница между "дБ", "дБм" и "дБи"? 
                                >>Как загрузить / добавить списки воспроизведения IPTV M3U / M3U8 вручную на поддерживаемых устройствах
                                >>Что такое КСВН: коэффициент стоячей волны напряжения

Оставить сообщение 

Список сообщений