За какво се отнася квадратурната амплитудна модулация (QAM)?

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) е името на поредица от методи за цифрова модулация и свързани с тях аналогови методи за модулация, които се използват широко за предаване на информация в съвременните телекомуникации. Той използва схема за цифрово модулиране с изместване на амплитудата (ASK) или схема за аналогова модулация на амплитудна модулация (AM) за предаване на два аналогови сигнала на съобщение или два цифрови битови потока чрез промяна (модулиране) на амплитудата на два носителя. Два носители с еднаква честота са на 90 ° извън фаза помежду си. Това състояние се нарича квадратура. Предаваният сигнал се генерира чрез добавяне на две носещи вълни, има определена амплитуда в резултат на сумата от двата сигнала и фаза, която отново зависи от сумата на сигналите. Този метод помага да се удвои ефективната му честотна лента. QAM се използва и с импулсен AM (PAM) в цифрови системи като безжични приложения.

Ако амплитудата на един от сигналите се регулира, това засяга както фазата, така и амплитудата на общия сигнал, фазата, която се стреми към тази на сигнала с по -високо съдържание на амплитуда. При приемника, поради тяхната ортогоналност, двете вълни могат да бъдат кохерентно разделени (демодулирани). Друга ключова характеристика е, че модулацията е нискочестотна/нискочестотна форма на вълната в сравнение с носещата честота. Това се нарича теснолентово предположение.Фазовата модулация (аналогов PM) и фазово изместване (цифров PSK) могат да се разглеждат като специален случай на QAM, където амплитудата на предавания сигнал е постоянна, но фазата му се променя. Това може да се разшири и до честотна модулация (FM) и настройка на честотно изместване (FSK), тъй като те могат да се разглеждат като специални случаи на фазова модулация.

Сега, когато знаем, че дигиталните съобщения могат да бъдат модулирани към RF носителя чрез QPSK и BPSKЗащо тогава не можем да комбинираме, за да получим повече цифрова информация в синусоидата? Това идва QAM, което е накратко за QPSK & AM. На теория QAM може да бъде модулиран с по -малко фазово изместване. Има повече от две възможни амплитуди за попълване на всяка синусова вълна с повече информация. Обикновено приложението е ограничено до кабела, тъй като шумът там е значително намален. По принцип QAM позволява на аналоговите сигнали да предават ефективно цифрова информация. Той също така предоставя средство за операторите да предават повече битове за същия период от време, като ефективно увеличават честотната лента.

Какви са предимствата и недостатъците на използването на QAM?

Ефективното използване на честотната лента е основното предимство на QAM модулационните отклонения. Това се дължи на факта, че QAM символизира по -голям брой битове на носител. Например, 256-QAM карти 8 бита на носител, и 16-QAM карти 4 бита на носител. Недостатъците са, че процесът на QAM модулация е по-предхождащ към шума. Това е така, защото състоянията на предаване са много близки, изисквайки по-ниско ниво на шум за да преместите сигнала от една точка в друга.

Квадратурната амплитудна модулация може да се използва с различни формати:

8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM

Основни познания за QAM модулатора

Модулаторът на QAM по същество следва идеята, която може да се види от основната теория на QAM, където има два носещи сигнала и фазовото изместване между тях е 90 °. След това те се амплитудно модулират с два потока данни, наречени I или фазови и Q или квадратурни потоци от данни. Те се генерират в зоната за обработка на основната лента. QAM модулаторът работи като преводач, помагайки за преобразуването на цифрови пакети в аналогов сигнал за безпроблемно прехвърляне на данни.

Двата синтезирани сигнала се събират, след което се обработват според нуждите във веригата на радиочестотните сигнали. Обикновено те се преобразуват по честота до желаната крайна честота и се усилват при необходимост.

Заслужава да се отбележи, че с промяната на амплитудата на сигнала, всеки RF усилвател трябва да бъде линеен, за да поддържа целостта на сигнала. Всяка нелинейност ще промени относителното ниво на сигнала и ще промени фазовата разлика, като по този начин изкривява сигнала и въвежда възможността за грешки в данните.

Основи на демодулатора на QAM

Демодулаторът на QAM е много обратен на модулатора на QAM. Сигналите влизат в системата, те се разделят и всяка страна се прилага към миксер. В едната половина е приложен фазовият локален осцилатор, а в другата половина е приложен сигналът на квадратурния осцилатор.

Основният модулатор предполага, че двата квадратурни сигнала остават точно в квадратура.Друго изискване е да се извлече локален осцилаторен сигнал за демодулация, който е точно на необходимата честота за сигнала. Всяко отклонение на честотата ще бъде промяна във фазата на сигнала на локалния осцилатор по отношение на двете двойно потиснати странични съставки на общия сигнал.

Системата включва вериги за възстановяване на носителя, обикновено фазово заключени контури-някои дори имат вътрешни и външни контури. Важно е да се възстанови фазата на носителя, в противен случай скоростта на битовата грешка на данните ще бъде засегната.

Схемата, показана по -горе, показва обичайни IQ QAM модулаторни и демодулаторни схеми, използвани в голям брой различни области. Тези схеми не само са направени от дискретни компоненти, но са по -често използвани в интегрални схеми, които могат да осигурят голям брой функции.

Остави съобщение 

Списък на ЛС