На што се однесува квадратната амплитудна модулација (QAM)?

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) е име на серија методи за дигитална модулација и сродни методи за аналогна модулација кои се широко користени за пренос на информации во модерните телекомуникации. Таа користи шема за дигитална модулација на Amplitude Shift Keying (ASK) или шема за аналогна модулација на Amplitude Modulation (AM) за пренос на два сигнали за аналогни пораки или два дигитални битови струи со промена (модулација) на амплитудата на два носители. Два носители со иста фреквенција се 90 ° меѓусебно во фаза. Оваа состојба се нарекува квадратура. Пренесениот сигнал се генерира со додавање на два носечки бранови, има одредена амплитуда што произлегува од збирот на двата сигнали и фаза која повторно зависи од збирот на сигналите. Овој метод помага да се удвои ефективниот пропусен опсег. QAM исто така се користи со пулс AM (PAM) во дигитални системи како што се безжични апликации.

Ако амплитудата на еден од сигналите е прилагодена, тогаш тоа влијае и на фазата и на амплитудата на целокупниот сигнал, фазата се стреми кон онаа на сигналот со поголема содржина на амплитуда. Кај приемникот, поради нивната ортогоналност, двата бранови можат кохерентно да се одделат (демодулираат). Друга клучна карактеристика е дека модулацијата е бранова форма со ниска фреквенција/мал пропусен опсег во споредба со фреквенцијата на носителот. Ова се нарекува претпоставка за тесен опсег.Модулација на фаза (аналогно PM) и вклучување на фазно поместување (дигитален PSK) може да се гледа како посебен случај на QAM, каде што амплитудата на пренесениот сигнал е константа, но нејзината фаза се менува. Ова исто така може да се прошири и на модулација на фреквенција (ФМ) и вклучување на фреквентно поместување (ФСК), бидејќи тие може да се сметаат за посебни случаи на модулација на фази.

Сега кога знаеме дека дигиталниот месинџер може да се модулира на RF превозникот од QPSK и BPSK. Зошто тогаш не би можеле да се комбинираме за да добиеме повеќе дигитални информации во синусниот бран? Тоа доаѓа QAM, што е скратено за QPSK & AM. Во теорија, QAM може да се модулира со помало поместување на фазата. Постојат повеќе од две можни амплитуди за да се пополни секој синусен бран со повеќе информации. Обично апликацијата е ограничена само на кабелот, бидејќи бучавата таму е значително ослабена. Во основа, QAM им овозможува на аналогните сигнали ефикасно да пренесуваат дигитални информации. Исто така, обезбедува средства за операторите да пренесуваат повеќе битови во ист временски период, со што ефективно се зголемува пропусниот опсег.

Кои се предностите и недостатоците на користењето на QAM?

Ефикасната употреба на пропусниот опсег е главната придобивка од отстапувањата на модулацијата QAM. Ова се должи на фактот дека QAM симболизира повеќе број на битови по носител. На пример, 256-QAM мапира 8 бита по превозник, а 16-QAM мапира 4 бита по носител. Недостатоци се тоа што процесот на модулација на QAM е поприфатлив за бучавата. Ова е затоа што состојбите на преносот се многу блиски, барајќи пониско ниво на бучава да се премести сигналот од една точка до друга.

Модулацијата со квадратурна амплитуда може да се користи со различни различни формати:

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

Основно познавање на QAM модулаторот

Модулаторот QAM во суштина ја следи идејата што може да се види од основната теорија за QAM, каде што има два сигнали на носители и поместувањето на фазата помеѓу нив е 90 °. Тие потоа се амплитудно модулирани со два податочна струја наречени I или во фаза и Q или квадратура податочни струи. Тие се генерираат во областа за обработка на основниот опсег. Модулаторот QAM работи како преведувач, помагајќи да се преведат дигиталните пакети во аналоген сигнал за да се пренесат податоци беспрекорно.

Двата синтетизирани сигнали се собираат заедно, потоа се обработуваат по потреба во синџирот на RF сигнали. Тие обично се претвораат по фреквенција во посакуваната конечна фреквенција и се засилуваат по потреба.

Вреди да се напомене дека како што се менува амплитудата на сигналот, секој RF засилувач мора да биде линеарен за да се одржи интегритетот на сигналот. Секоја нелинеарност ќе го промени релативното ниво на сигналот и ќе ја промени фазната разлика, со што ќе го искриви сигналот и ќе воведе можност за грешки во податоците.

Основи на QAM демодулаторот

Демодулаторот QAM е многу обратно од QAM модулаторот. Сигналите влегуваат во системот, се делат и секоја страна се нанесува на миксер. На едната половина се применува локален осцилатор во фаза, а во другата половина се применува сигнал за квадратурен осцилатор.

Основниот модулатор претпоставува дека двата сигнални квадратни сигнали остануваат точно во квадрат.Друг услов е да се изведе локален осцилаторски сигнал за демодулација што е точно на потребната фреквенција за сигналот. Секое поместување на фреквенцијата ќе биде промена во фазата на локалниот осцилаторски сигнал во однос на двата двојни странични ленти потиснати компоненти на носителот на целокупниот сигнал.

Системот вклучува кола за обновување на носачот, обично фазно-заклучени јамки-некои дури имаат внатрешни и надворешни јамки. Важно е да се поврати фазата на превозникот, инаку битката стапка на грешка на податоците ќе биде засегната.

Колото прикажано погоре покажува вообичаени IQ QAM модулатори и демодулаторни кола што се користат во голем број различни полиња. Овие кола не се само направени од дискретни компоненти, туку почесто се користат во интегрирани кола кои можат да обезбедат голем број функции.

Остави порака 

Список со пораки