Какво е QAM: квадратурна амплитудна модулация

"QAM: Квадратурната амплитудна модулация комбинира амплитудни и фазови промени, за да даде допълнителен капацитет и се използва широко за комуникация на данни. Квадратурна амплитудна модулация, QAM използва както амплитудни, така и фазови компоненти, за да осигури форма на модулация, която е в състояние да осигури високи нива на ефективност на използване на спектъра. ----- FMUSER"

Той е в състояние да осигури високоефективна форма на модулация за данни и като такава се използва във всичко - от клетъчни телефони до Wi-Fi и почти всяка друга форма на високоскоростна комуникационна система за данни.

# Какво е QAM, квадратурна амплитудна модулация
Квадратурна амплитудна модулация, QAM е сигнал, при който два носителя, изместени във фаза с 90 градуса (т.е. синус и косинус), се модулират и комбинират. В резултат на тяхната фазова разлика в 90 ° те са в квадратура и това поражда името. Често единият сигнал се нарича In-phase или "I" сигнал, а другият е квадратурен или "Q" сигнал.

Полученият общ сигнал, състоящ се от комбинацията от I и Q носители, съдържа както амплитудни, така и фазови вариации. С оглед на факта, че присъстват както амплитудни, така и фазови изменения, той може също да се разглежда като смес от амплитудна и фазова модулация.

Мотивацията за използване на квадратурна амплитудна модулация идва от факта, че сигнал с права амплитудна модулация, т.е. двойна странична лента, дори с потиснат носител, заема два пъти широчината на честотната лента на модулиращия сигнал. Това е много разточително от наличното честотен спектър, QAM възстановява равновесието чрез поставяне на два независими сигнала за подтиснати двойни странични ленти в същия спектър като един обикновен носещ сигнал, подтиснат с двойна странична лента.

Вижте също: >>Сравнение на 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM 

# Аналогов и цифров QAM
Модулация на квадратурна амплитуда, QAM може да съществува в така наречения или аналогов или цифров формат. Най- аналог версиите на QAM обикновено се използват, за да позволят множество аналогови сигнали да бъдат пренесени на един носител. 

Например, той се използва в телевизионни системи PAL и NTSC, където различните канали, предоставени от QAM, му позволяват да пренася компонентите на информация за цвета или цвета. В радио приложения, система известна като C-QUAM се използва за AM стерео радио. Тук различните канали позволяват двата канала, необходими за стерео, да се пренасят на един носител.

# Дигитални към аналогови техники за преобразуване

Цифрови формати на QAM-често се споменават като "Quantised QAM" и те са все по-често се използва за предаване на данни, често в рамките на радиокомуникационни системи. Радио комуникационни системи, вариращи от клетъчната технология, както е в случая на LTE чрез безжични системи, включително WiMAX и Wi-Fi 802.11 използват разнообразни форми на QAM, както и използването на QAM ще се увеличи само в областта на радиокомуникациите.

Вижте също: >> Индекс на шест QAM формати Трябва да знаете 

Основи на QAM Digital / Quantised
Квадратурна амплитудна модулация, QAM, когато се използва за цифрово предаване за радио приложения за комуникация е в състояние да носи по-високи скорости на данни от обикновените схеми, модулирани с амплитуда и фазово модулирани схеми.

Основните сигнали показват само две позиции, които позволяват прехвърляне на 0 или 1. Използвайки QAM, могат да се използват много различни точки, всяка от които има определени стойности на фаза и амплитуда. Това е известно като съзвездиева диаграма. На различните позиции са присвоени различни стойности и по този начин един сигнал е в състояние да прехвърля данни с много по-висока скорост.

#Constellation диаграма за 16QAM сигнал, показващ местоположението на различните точки

Както е показано по-горе, съзвездиените точки обикновено са подредени в квадратна решетка с еднакви хоризонтални и вертикални разстояния. Въпреки че данните са двоични, най-често срещаните форми на QAM, въпреки че не всички, са там, където съзвездието може да образува квадрат с броя на точките, равен на мощност 2, т.е. 4, 16, 64. , , , , т.е. 16QAM, 64QAM и т.н.

Използвайки модулационни формати от по-висок ред, т.е. повече точки върху съзвездието, е възможно да се предават повече бита на символ. Но точките са по-близо една до друга и затова са по-податливи на шум и грешки в данните.

Предимството на преминаването към формати от по-висок ред е, че има повече точки в съзвездието и следователно е възможно да се предават повече бита на символ. Недостатъкът е, че точките на съзвездието са по-близо една до друга и следователно връзката е по-податлива на шум. В резултат на това, версиите на QAM от по-висок ред се използват само когато има достатъчно високо съотношение сигнал / шум.

За да даде пример за това как работи QAM, съзвездието диаграмата по-долу показва стойностите, свързани с различните страни за 16QAM сигнал. От това може да се види, че непрекъснато битов поток могат да бъдат групирани в четири крака и представен като последователност.

Вижте също: >> QAM модулатор и демодулатор  

#Bit последователност карти за 16QAM сигнал 
Картографиране Bit последователност за 16QAM сигнал
Обикновено най-ниският срещнат QAM е 16QAM. Причината за това е най-ниският ред, който обикновено се среща, е, че 2QAM е същото като бинарно клавишно фазово изместване, BPSK, и 4QAM е същото като квадратурното клавишно изместване на фазата, QPSK.

Освен 8QAM не е широко използван. Това е така, защото производителността грешка ставка на 8QAM е почти същата като тази на 16QAM - тя е само около 0.5 децибела по-добре и скоростта на данните е само на три четвърти от този на 16QAM. Това произтича от правоъгълни, а не квадратна форма на съзвездието.

Предимства и недостатъци на #QAM

Въпреки че QAM изглежда повишава ефективността на предаване за радиокомуникационните системи, използвайки както амплитудни, така и фазови вариации, има редица недостатъци. 

● Първата е, че тя е по-податлива на шум, тъй като състоянията са по-близо една до друга, така че е необходимо по-ниско ниво на шум, за да се премести сигналът в друга точка на решение. Приемниците за използване с фазова или честотна модулация могат да използват ограничаващи усилватели, които са в състояние да премахват всеки амплитуден шум и по този начин да подобрят зависимостта от шума. Това не е така при QAM.

● Второто ограничение е свързано с амплитуда компонент на сигнала. Когато фаза или честотно модулиран сигнал се усилва в радиопредавател, не е необходимо да се използват линейни усилватели, докато при използване на QAM, което съдържа амплитуда компонент, линейност трябва да се поддържа. За съжаление линейни усилватели са по-малко ефективни и консумират повече енергия, и това ги прави по-малко привлекателни за мобилни приложения.

Вижте също: >>512 QAM срещу 1024 QAM срещу 2048 QAM срещу 4096 QAM видове модулация

#QAM срещу PSK и други режими
Когато решавате за форма на модулация, струва си да сравните AM срещу PSK и други режими, като разгледате какво могат да предложат всеки.

Тъй като има предимства и недостатъци от използването на QAM е необходимо да се сравни QAM с други видове, преди вземането на решение за оптималния режим. Някои радиокомуникационни системи динамично променят схемата за модулация зависи от условията на връзката и изисквания - ниво на сигнала, шум, скорост на данните е необходимо, и т.н.

Таблицата по-долу сравнява различните форми на модулация:

Модулация	БИТОВЕ ПО СИМВОЛ	- ГРЕШКА МАРГИН -	СЛОЖНОСТ
ООК	1	1/2	0.5	ниско
BPSK	1	1	1	Среден
QPSK	2	1 / √2	0.71	Среден
16 QAM	4	√2 / 6	0.23	Високо
64QAM	6	√2 / 14	0.1	Високо

Обикновено се установи, че ако са необходими данни със скорост над тези, които могат да бъдат постигнати с помощта 8-PSK, е по-обичайно да се използва квадратурна амплитудна модулация. Това е, защото има по-голямо разстояние между съседни точки в I на - Q равнина и това подобрява неговата шумоустойчивост. В резултат на това може да се постигне същата скорост на данните, по-ниско ниво на сигнала.

Въпреки това точките вече не е същата амплитуда. Това означава, че трябва да се открие както демодулатор фаза и амплитуда. Освен факта, че амплитудата варира означава, че линеен усилвател SI, необходимо за усилване на сигнала.

Може да Ви хареса: >> Каква е разликата между AM и FM? 
                                >>Каква е разликата между "dB", "dBm" и "dBi"? 
                                >>Как да зареждате / добавяте M3U / M3U8 IPTV плейлисти ръчно на поддържани устройства
                                >>Какво е VSWR: Съотношение на напрежението в постоянна вълна

Остави съобщение 

Списък на ЛС