Што КАМ - квадратурнай амплітуднай мадуляцыі

Агляд, інфармацыя і кіраўніцтва аб асновах, што з'яўляецца QAM, квадратурнай амплітуднай мадуляцыі, форма мадуляцыі выкарыстоўваецца для радыёсувязі прыкладанняў.

Квадратурнай амплітуднай мадуляцыі QAM або з'яўляецца адной з формаў мадуляцыі, які шырока выкарыстоўваецца для мадуляцыі сігналаў дадзеных на носьбіт, які выкарыстоўваецца для радыёсувязі. Ён шырока выкарыстоўваецца, таму што гэта мае перавагі перад іншымі формамі мадуляцыі дадзеных, такіх як PSK, хоць шматлікія формы мадуляцыі дадзеных працуюць побач адзін з адным.

Квадратурнай амплітудная мадуляцыя, QAM сігнал, у якім дзве апорныя ссунутыя па фазе на 90 градусаў мадулююцца і атрыманы выснову складаецца з двух амплітудных і фазавых зменаў. З прычыны таго, што абодва амплітудных і фазавых змяненняў прысутнічаюць таксама можа разглядацца як сумесь амплітуднай і фазавай мадуляцыі.

Матывіроўку выкарыстаннем квадратурнай амплітудная мадуляцыя паходзіць ад таго факту, што прамая амплітудна-мадуляванага сігналу, г.зн. дзве бакавых паласы, нават з падушанай апорнай займае ў два разы прапускную здольнасць мадулюе сігналу. Гэта вельмі марнатраўна даступнага частотнага спектру. КАМ аднаўляе баланс шляхам размяшчэння двух незалежных падвойных бакавых паласы з падушанай апорнай сігналаў у тым жа спектры, як адну звычайную двайны бакавой сігнал душыцца носьбіта.

Аналагавы і лічбавай QAM

Квадратурнай амплітуднай мадуляцыі, QAM можа існаваць у тым, што можна назваць альбо аналагавых ці лічбавых фарматах. Аналагавыя версіі QAM, як правіла, выкарыстоўваецца, каб некалькі аналагавых сігналаў, якія будуць праводзіцца на адным носьбіце. Напрыклад, яна выкарыстоўваецца ў PAL і NTSC тэлевізійных сістэм, у якіх розныя каналы, якія прадстаўляюцца QAM каб яна магла кампаненты каляровасці або каляровай інфармацыі. У прыкладаннях сістэма радыёсувязі вядомыя як C-Quam выкарыстоўваецца для АМ стэрэа радыё. Вось розныя каналы дазваляюць двух каналаў, неабходных для стэрэа, перавозяцца ў адной апорнай.

Лічбавыя фарматы QAM часта называюць "квантованного QAM" і яны ўсё шырэй выкарыстоўваюцца для перадачы дадзеных часта ў сістэмах радыёсувязі. Сістэмы радыёсувязі, пачынаючы ад клеткавых тэхналогій, як у выпадку LTE праз бесправадныя сістэмы, уключаючы WiMAX, і Wi-Fi 802.11 выкарыстоўваць розныя формы QAM, і выкарыстанне QAM будзе толькі павялічвацца ў галіне радыёсувязі.

Лічбавай / квантоваться Асновы QAM

Квадратурнай амплітуднай мадуляцыі, КАМ, калі выкарыстоўваецца для лічбавай перадачы для радыё камунікацыйных прыкладанняў у стане выканаць высокія хуткасці перадачы дадзеных у параўнанні са звычайнымі схемамі з амплітуднай мадуляцыяй і схем фазавай мадуляцыяй. Як і фазавая маніпуляцыя і да т.п., колькасць кропак, у якіх сігнал можа спакою, гэта значыць колькасць кропак на сузор'і паказана ў апісанні фармату мадуляцыі, напрыклад 16QAM выкарыстоўвае 16 пункту, якая ляжыць.

Пры выкарыстанні QAM, кропкі сузор'я, як правіла, размешчаны ў квадратнай сетцы з аднолькавай вертыкальнай і гарызантальнай адлегласці, і ў выніку самыя распаўсюджаныя формы QAM выкарыстоўваць сузор'е з лікам кропак, роўнай магутнасці 2 г.зн. 4, 16, 64 , , , ,

Пры выкарыстанні фарматаў мадуляцыі больш высокага парадку, гэта значыць больш кропак на сузор'і, можна перадаваць большую колькасць біт на знак. Аднак пункту бліжэй адзін да аднаго, і таму яны больш успрымальныя да шуму і памылак перадачы дадзеных.

Звычайна КАМ сузор'е плошчы і, такім чынам, найбольш распаўсюджаныя формы QAM 16QAM, 64QAM і 256QAM.

Перавага пераходу на больш высокіх парадкаў фарматаў з'яўляецца тое, што ёсць яшчэ кропкі ў сузор'і, і таму можна перадаваць больш біт на знак. Недахопам з'яўляецца тое, што сузор'е пункту бліжэй адзін да аднаго і, такім чынам, спасылка больш успрымальныя да шуму. У выніку пазнейшыя версіі парадкаў QAM выкарыстоўваюцца толькі пры наяўнасці досыць высокай стаўленне сігналу да шуму.

Каб забяспечыць прыклад таго, як працуе КАМ, сузор'е ніжэй дыяграма паказвае значэння, звязаныя з рознымі дзяржавамі для сігналу 16QAM. З гэтага відаць, што бесперапынны струмень бітаў могуць быць згрупаваны ў чатыры і прадстаўлены ў выглядзе паслядоўнасці.

 

Адлюстраванне паслядоўнасці бітаў для сігналу 16QAM

Звычайна ніжэйшага парадку QAM сустракаецца гэта 16QAM. Прычына гэтага з'яўляецца нізкая для таго, звычайна ўзнікаюць у тым, што 2QAM такі ж, як двайковая фазавая маніпуляцыя-BPSK, і 4QAM такі ж, як квадратурнай фазавая маніпуляцыя-QPSK ,.

Акрамя таго 8QAM шырока не выкарыстоўваецца. Гэта таму, што прадукцыйнасць памылак хуткасць 8QAM амаль тое ж самае, што і 16QAM - гаворка ідзе толькі пра 0.5 дб лепш, і хуткасць перадачы дадзеных складае ўсяго тры чвэрці ад 16QAM. Гэта ўзнікае з-за прастакутнай, а не квадратную форму сузор'я.

QAM перавагі і недахопы

Нягледзячы на ​​тое, QAM-відаць, павышае эфектыўнасць перадачы для сістэм радыёсувязі з выкарыстаннем як амплітуды і фазы ваганняў, ён мае шэраг недахопаў. Па-першае, гэта больш успрымальныя да шуму, паколькі стану бліжэй адзін да аднаго такім чынам, што ніжні ўзровень шуму неабходна, каб перамясціць сігнал у іншай кропцы прыняцця рашэння. Прымачы для выкарыстання з фазай або частотнай мадуляцыі абодва могуць выкарыстоўваць абмяжоўваюць ўзмацняльнікі, якія здольныя выдаляць любую амплітуду шуму і тым самым палепшыць шуму залежнасць. Гэта не выпадак з QAM.

Другое абмежаванне звязана таксама з кампанентам амплітуды сігналу. Калі сігнал фазы або частоты мадуляванага ўзмацняецца ў радыёперадавальніка, няма неабходнасці выкарыстоўваць лінейныя ўзмацняльнікі, у той час як пры выкарыстанні QAM, які змяшчае амплітуды кампанента, лінейнасць павінен быць захаваны. На жаль, лінейныя ўзмацняльнікі з'яўляюцца менш эфектыўнымі і спажываюць больш энергіі, і гэта робіць іх менш прывабнымі для мабільных прыкладанняў.

QAM супраць іншых фарматаў мадуляцыі

Як ёсць перавагі і недахопы выкарыстання QAM трэба параўноўваць QAM з іншымі відамі, перш чым прымаць рашэнне аб аптымальным рэжыме. Некаторыя сістэмы радыёсувязі дынамічна змяняць схему мадуляцыі ў залежнасці ад умоў і патрабаванняў лініі - узровень сігналу, шуму, хуткасці перадачы дадзеных, неабходнай і г.д.

У прыведзенай ніжэй табліцы розныя формы мадуляцыі:

Рэзюмэ відаў мадуляцыі з магчымасцямі дадзеных
Біты модуляцыі на сімвал Складанасць поля памылкі
OOK 1 1/2 0.5 Нізкі
БПСК 1 1 1 Сярэдні
QPSK 2 1 / √2 0.71 Сярэдні
16 QAM 4 √2 / 6 0.23 Высокая

64QAM 6 √2 / 14 0.1 Выс

Звычайна знойдзена, што, калі хуткасць перадачы дадзеных вышэй тых, якія можна дасягнуць з дапамогай 8-PSK неабходна, больш звычайна выкарыстоўваюць квадратурнай амплітуднай мадуляцыі. Гэта таму, што ён мае большае адлегласць паміж суседнімі кропкамі ў I - Q плоскасці, і гэта паляпшае яе памехаабароненасць. У выніку ён можа дасягнуць таго ж хуткасць перадачы дадзеных на больш нізкім узроўні сігналу.

Аднак пункту больш не тое ж самае амплітуда. Гэта азначае, што дэмадулятара павінен выяўляць як фазу і амплітуду. Акрамя таго, той факт, што амплітуда змяняецца азначае, што лінейны ўзмацняльнік SI патрабуецца для ўзмацнення сігналу.

Пакінь паведамленне 

спіс паведамленняў