Да чаго адносіцца квадратурная амплітудная мадуляцыя (QAM)?

Квадратурная амплітудная мадуляцыя (QAM) - назва серыі метадаў лічбавай мадуляцыі і звязаных з імі аналагавых метадаў мадуляцыі, якія шырока выкарыстоўваюцца для перадачы інфармацыі ў сучасных тэлекамунікацыях. Ён выкарыстоўвае схему лічбавай мадуляцыі з пераключэннем амплітуды (ASK) або схему аналагавай мадуляцыі амплітуднай мадуляцыі (AM) для перадачы двух аналагавых сігналаў паведамленняў або двух лічбавых бітавых патокаў, змяняючы (мадулюючы) амплітуду двух носьбітаў. Два носьбіты адной і той жа частаты знаходзяцца на 90 ° па -за фазай адзін з адным. Такі стан называецца квадратурным. Перададзены сігнал ствараецца шляхам дадання дзвюх хваль -носьбітаў, мае пэўную амплітуду ў выніку сумы абодвух сігналаў і фазы, якая зноў залежыць ад сумы сігналаў. Гэты метад дапамагае падвоіць эфектыўную прапускную здольнасць. QAM таксама выкарыстоўваецца з імпульсным AM (PAM) у лічбавых сістэмах, такіх як бесправадныя прыкладанні.

Калі амплітуда аднаго з сігналаў адрэгуляваная, гэта ўплывае як на фазу, так і на амплітуду агульнага сігналу, фаза, якая імкнецца да сігналу з больш высокім утрыманнем амплітуды. На прыёмніку з -за іх артаганальнасці дзве хвалі могуць кагерентна раздзяляцца (дэмадулявацца). Яшчэ адна ключавая асаблівасць заключаецца ў тым, што мадуляцыя ўяўляе сабой нізкачашчынную/нізкапрапускную форму хваль у параўнанні з нясучай частатой. Гэта называецца вузкапалосным здагадкай.Фазавую мадуляцыю (аналагавы PM) і фазавы зрух (лічбавы PSK) можна разглядаць як асаблівы выпадак QAM, дзе амплітуда перададзенага сігналу з'яўляецца пастаяннай, але яго фаза змяняецца. Гэта таксама можа быць распаўсюджана на частотную мадуляцыю (FM) і клавішу зруху частоты (FSK), паколькі яны могуць разглядацца як асаблівыя выпадкі фазавай мадуляцыі.

Цяпер, калі мы ведаем, што лічбавы абменнік паведамленняў можна модуляваць на RF -аператар QPSK і BPSK.Чаму мы не маглі б аб'яднаць так, каб атрымаць больш лічбавай інфармацыі ў сінусоідзе? Гэта прыходзіць QAM, што з'яўляецца скарачэннем ад QPSK & AM. У тэорыі, QAM можна мадуляваць з меншым фазавым зрухам. Ёсць больш чым дзве магчымыя амплітуды для запаўнення кожнай сінусоіды дадатковай інфармацыяй. Звычайна прыкладанне абмяжоўваецца кабелем, таму што шум быў значна аслаблены. Фундаментальна QAM дазваляе аналагавым сігналам эфектыўна перадаваць лічбавую інфармацыю. Гэта таксама дае аператарам магчымасць перадаваць больш біт за адзін і той жа перыяд часу, эфектыўна павялічваючы прапускную здольнасць.

Якія перавагі і недахопы выкарыстання QAM?

Эфектыўнае выкарыстанне прапускной здольнасці з'яўляецца галоўнай перавагай адхіленняў мадуляцыі QAM. Гэта звязана з тым, што QAM сімвалізуе большую колькасць бітаў на носьбіта. Напрыклад, карты 256-QAM адлюстроўваюць 8 біт на носьбіта, а 16-QAM-4 біты на носьбіта. Недахопам з'яўляецца тое, што працэс мадуляцыі QAM больш схільны да шуму. Гэта адбываецца таму, што стану перадачы вельмі блізкія, што патрабуе больш нізкага ўзроўню шуму для перамяшчэння сігналу з адной кропкі ў іншую.

Квадратурная амплітудная мадуляцыя можа выкарыстоўвацца ў розных фарматах:

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

Асноўныя веды аб модуляторе QAM

Мадулятар QAM па сутнасці прытрымліваецца ідэі, якую можна ўбачыць з асноўнай тэорыі QAM, дзе ёсць два сігналы носьбітаў і фазавы зрух паміж імі складае 90 °. Затым яны амплітудна мадулююцца двума патокамі дадзеных, званымі I або фазавымі, і Q або квадратурнымі патокамі дадзеных. Яны ствараюцца ў зоне апрацоўкі базавай паласы. QAM -мадулятар працуе як перакладчык, дапамагаючы перавесці лічбавыя пакеты ў аналагавы сігнал для бесперабойнай перадачы дадзеных.

Два сінтэзаваныя сігналы складаюцца разам, а затым апрацоўваюцца па меры неабходнасці ў ланцугу ВЧ -сігналаў. Звычайна яны пераўтвараюцца па частаце ў патрэбную канчатковую частату і па меры неабходнасці ўзмацняюцца.

Варта адзначыць, што з змяненнем амплітуды сігналу любы УЧ -узмацняльнік павінен быць лінейным для падтрымання цэласнасці сігналу. Любая нелінейнасць зменіць адносны ўзровень сігналу і зменіць розніцу фаз, тым самым скажаючы сігнал і ствараючы магчымасць памылак у дадзеных.

Асновы демодулятора QAM

Дэмадулятар QAM вельмі адваротны ад модулятора QAM. Сігналы паступаюць у сістэму, яны падзяляюцца, і кожны бок прымяняецца да міксера. У адной палове прыкладзены фазавы лакальны асцылятар, а ў другой палове-сігнал квадратурнага асцылятара.

Асноўны модулятар мяркуе, што два квадратурныя сігналы застаюцца дакладна ў квадратуры.Дадатковым патрабаваннем з'яўляецца выснова лакальнага генератара сігналу для дэмадуляцыі, які знаходзіцца менавіта на патрабаванай частаце сігналу. Любое зрушэнне частоты будзе змяненнем фазы сігналу лакальнага асцылятара ў адносінах да двух двайных складовых несучых бакавой паласы агульнага сігналу.

Сістэма ўключае ў сябе схемы аднаўлення апорных, звычайна гэта фазавыя завесы-некаторыя нават маюць унутраныя і знешнія завесы. Важна аднавіць фазу носьбіта, інакш гэта паўплывае на частату памылак біт дадзеных.

Схема, паказаная вышэй, паказвае агульныя схемы мадулятара і дэмадулятара IQ QAM, якія выкарыстоўваюцца ў вялікай колькасці розных абласцей. Гэтыя схемы не толькі зроблены з дыскрэтных кампанентаў, але часцей выкарыстоўваюцца ў інтэгральных схемах, якія могуць забяспечваць вялікую колькасць функцый.

Пакінь паведамленне 

спіс паведамленняў