Mi QAM - kvadratúraamplitúdó moduláció

Áttekintés, információk és bemutató az alapokat a mi QAM, Quadrature Amplitúdómoduláció, egyfajta moduláció használt rádió kommunikációs alkalmazások.

Quadrature Amplitude Modulation vagy QAM egy formája a moduláció, amely széles körben használják modulálására adatjelek rá egy hordozó használt rádiós kommunikációt. Széles körben használják, mert kínál előnye más formái adatok moduláció, például PSK, bár sok formája adatok modulációs működnek egymás mellett.

Kvadratúraamplitúdó moduláció, QAM jelet, amelyben két fuvarozó megmozdult a fázisban 90 fok modulált, és a kapott kimeneti áll, mind az amplitúdó és fázis változatok. Tekintettel arra a tényre, hogy mind az amplitúdó és fázis variációk vannak jelen úgy is lehet tekinteni, mint egy keverék az amplitúdó és fázis moduláció.

A motiváció használatára vonatkozó kvadratúra amplitúdó moduláció abból a tényből ered, hogy egy egyenes amplitúdó modulált jelet, azaz a kettős oldalsáv még egy elnyomott vivő foglal kétszer a sávszélesség a moduláló jel. Ez nagyon pazarló a rendelkezésre álló frekvencia spektrum. QAM helyreállítja az egyensúlyt azáltal két független két oldalsávot elnyomott vivő jeleket ugyanabban a spektrumban, mint egy közönséges két oldalsávot elnyomva vivőjellel.

Analóg és digitális QAM

Kvadratúraamplitúdó moduláció, QAM létezhet, amit nevezhetünk akár analóg, akár digitális formában. Az analóg változatai QAM jellemzően használt, hogy több analóg jeleket kell szállítani egyetlen hordozón. Például azt használják PAL és NTSC televíziós rendszerek, ahol a különböző csatornák által nyújtott QAM tudja hajtani a komponensek a színtelítettség vagy színes információkat. Rádió alkalmazások néven ismert rendszer C-Quam használják AM sztereó rádió. Itt a különböző csatornák lehetővé teszik a két csatorna szükséges sztereó kell folytatni az egységes fuvarozó.

Digitális formátumok QAM gyakran nevezik "kvantálja QAM", és ezek egyre nagyobb mértékben használják adatátvitelre gyakran belüli rádiókommunikációs rendszerek. Rádiókommunikációs rendszerek közötti mobil technológia, mint abban az esetben, LTE, a vezeték nélküli rendszerek, beleértve a WiMAX és Wi-Fi 802.11 használni a különböző formák QAM, és a használata QAM csak növeli területén a rádiós kommunikációban.

Digitális / kvantálja QAM alapjai

Kvadratúraamplitúdó moduláció, QAM, ha használják a digitális átviteli rádiós kommunikációs alkalmazások képes feladatainak nagyobb adatátviteli sebesség, mint a hagyományos amplitúdómoduiáit rendszerek és fázismodulált rendszerek. Mint fázis váltó kulccsal, stb, a pontok száma, amelynél a jel lehet benne, azaz a pontok száma a konstelláció van tüntetve a modulációs formátum leírás, pl 16QAM használ 16 pont csillagképben.

Amikor QAM, a konstelláció pont általában rendezett egy négyzethálós egyenlő függőleges és vízszintes távolság, és ennek eredményeként a leggyakoribb formája a QAM használja a konstelláció a pontok száma egyenlő a hatalom 2 azaz 4, 16, 64 . . . .

Segítségével a magasabb rendű modulációs formátumok, azaz több pontot a konstelláció, lehetséges, hogy továbbítja több bit per szimbólum. Azonban pontok közelebb állnak egymáshoz, és ők ezért hajlamosabbak a zaj és adatok hibák.

Normális esetben egy QAM konstelláció téren, ezért a leggyakoribb formája a QAM 16QAM, 64QAM és 256QAM.

Az előnye, mozgó a magasabb sorrendű formátumok az, hogy vannak több pontot belül a konstelláció, és ezért lehetséges, hogy továbbítja több bit per szimbólum. A hátránya az, hogy a konstelláció pont közelebb vannak egymáshoz, ezért a link hajlamosabb a zaj. Ennek eredményeként, a magasabb rendű változatai QAM csak használni, ha van egy kellően nagy jel-zaj arány.

Ahhoz, hogy egy példa arra, hogyan QAM működik, a csillagkép alábbi ábra a kapcsolódó értékeket az egyes államok között a 16QAM jelet. Ebből látható, hogy egy folyamatos bitfolyam szerint lehet csoportosítani négyes és képviseletében a szekvenciát.

 

Bitsorozatot leképezést a 16QAM jel

Normális esetben a legalacsonyabb rendű QAM találkozott a 16QAM. Ennek az az oka, hogy a legalacsonyabb érdekében általában tapasztalható az, hogy 2QAM ugyanaz, mint a bináris fázis-Shift Keying, BPSK, és 4QAM ugyanaz, mint a merőleges fázisú-Shift Keying, QPSK.

Továbbá 8QAM nem alkalmazzák széles körben. Ez azért van, mert a hiba-aránya teljesítménye 8QAM majdnem ugyanaz, mint a 16QAM - ez csak körülbelül 0.5 dB-lel jobb, és a adatsebesség csak háromnegyed hogy a 16QAM. Ez abból adódik, téglalap alakú, mint a négyszögletes alakja a konstelláció.

QAM előnyei és hátrányai

Bár QAM tűnik, hogy növelje az átviteli hatékonyságát a rádió kommunikációs rendszerek felhasználásával mind az amplitúdó és fázis variációk, van számos hátránya. Az első az, hogy sokkal érzékenyebb a zaj, mert az államok közelebb vannak egymáshoz, hogy az alacsonyabb zaj szintje szükséges ahhoz, hogy a jel egy másik döntési pont. Vevők használható fázis vagy frekvencia moduláció egyaránt képes használni korlátozó erősítők, amelyek képesek eltávolítani bármely amplitúdó zaj, és ezáltal javítja a zaj támaszkodás. Ez nem az a helyzet a QAM.

A második korlátozás is jár az amplitúdó komponens a jel. Amikor egy fázis vagy frekvencia modulált jelet felerősítik egy rádióadó, nincs szükség kezelhető lineáris erősítőt, mivel használata esetén QAM, hogy tartalmaz egy amplitúdó komponens, linearitás fenn kell tartani. Sajnos erősítővel kevésbé hatékonyak és több energiát fogyasztanak, és ez teszi őket kevésbé vonzó a mobil alkalmazások.

QAM vs más modulációs formátum

Ahogy vannak előnyei és hátrányai QAM meg kell összehasonlítani QAM más mód, mielőtt döntést hozna arról az optimális módot. Néhány rádiókommunikációs rendszerek dinamikusan változtatni a modulációs rendszert függ a link feltételek és követelmények - jelszint, zaj, adatátviteli sebesség szükséges stb

Az alábbi táblázat összehasonlítja a különböző formák moduláció:

Irodák modulációfajták adatokkal kapacitások
Moduláció bitek szimbólumonként Hibaterület bonyolultság
OOK 1 1/2 0.5 Alacsony
BPSK 1 1 1 Közepes
QPSK 2 1 / √2 0.71 Közepes
16 QAM 4 √2 / 6 0.23 Magas

64QAM 6 √2 / 14 0.1 Magas

Jellemzően azt találtuk, hogy ha adatsebesség fenti azok, amelyek alkalmazásával lehet elérni, 8-PSK van szükség, ez több szokásos használni kvadratúra amplitúdó moduláció. Ez azért van, mert a nagyobb távolság a szomszédos pontok az I - Q sík és ez javítja a zavarérzéketlenség. Ennek eredményeként azt lehet elérni ugyanazt adatsebesség alacsonyabb jelszint.

Azonban a pontokat már nem azonos amplitúdó. Ez azt jelenti, hogy a demodulátor kell észlelni mindkét fázis és amplitúdó. Az a tény, hogy az amplitúdó változik azt jelenti, hogy egy lineáris erősítő si szükséges amplifikálására a jelet.

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista