Vad hänvisar Quadrature Amplitude Modulation (QAM) till?

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) är namnet på en serie digitala moduleringsmetoder och relaterade analoga moduleringsmetoder som ofta används för att överföra information i modern telekommunikation. Den använder Amplitude Shift Keying (ASK) digitalt moduleringsschema eller Amplitude Modulation (AM) analogt moduleringsschema för att överföra två analoga meddelandesignaler eller två digitala bitströmmar genom att ändra (modulera) amplituden för två bärare. Två bärare med samma frekvens är 90 ° ur fas med varandra. Detta tillstånd kallas kvadratur. Den överförda signalen genereras genom att lägga till två bärvågor, har en viss amplitud som härrör från summan av båda signalerna och en fas som återigen är beroende av summan av signalerna. Denna metod hjälper till att fördubbla dess effektiva bandbredd. QAM används också med puls AM (PAM) i digitala system som trådlösa applikationer.

Om amplituden för en av signalerna justeras påverkar detta både fasen och amplituden för den övergripande signalen, fasen tenderar mot signalens med högre amplitudinnehåll. På mottagaren, på grund av deras ortogonalitet, kan de två vågorna koherent separeras (demoduleras). En annan nyckelfunktion är att moduleringen är en vågform med låg frekvens/låg bandbredd jämfört med bärfrekvensen. Detta kallas smalband antagande.Fasmodulation (analog PM) och fasskiftning (digital PSK) kan ses som ett specialfall av QAM, där amplituden för den överförda signalen är konstant, men dess fas förändras. Detta kan också utvidgas till frekvensmodulering (FM) och frekvensskiftnyckling (FSK), eftersom de kan betraktas som speciella fall av fasmodulering.

Nu när vi vet att digital messager kan moduleras till RF -bäraren med QPSK och BPSK.Varför kunde vi inte kombinera då för att få mer digital information i sinusvågan? Det kommer QAM, som är kort för QPSK & AM. I teorin kan QAM moduleras med ett mindre fasskift. Det finns mer än två möjliga amplituder att fylla i varje sinusvåg med mer information. Vanligtvis är applikationen begränsad till kabeln, eftersom bruset där har dämpats kraftigt. I grunden möjliggör QAM analoga signaler för att effektivt överföra digital information. Det ger också ett sätt för operatörer att överföra fler bitar under samma tidsperiod, vilket effektivt ökar bandbredden.

Vilka är fördelarna och nackdelarna med att använda QAM?

Effektiv användning av bandbredd är den största fördelen med QAM -modulationsavvikelser. Detta beror på det faktum att QAM symboliserar fler antal bitar per bärare. Till exempel kartlägger 256-QAM 8 bitar per bärare och 16-QAM kartar 4 bitar per bärare. Nackdelarna är att QAM-moduleringsprocessen är mer pre-känslig för bruset. Detta beror på att överföringstillstånden är mycket nära, vilket kräver en lägre ljudnivå för att flytta signalen från en punkt till en annan.

Kvadraturamplitudmodulering kan användas med en mängd olika format:

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

Grundläggande kunskaper i QAM -modulator

QAM -modulatorn följer i huvudsak idén som kan ses från den grundläggande QAM -teorin, där det finns två bärsignaler och fasskiftet mellan dem är 90 °. De moduleras sedan amplitud med två dataströmmar som kallas I eller i fas- och Q- eller kvadraturdataströmmar. Dessa genereras i basbandsbehandlingsområdet. En QAM -modulator fungerar som en översättare och hjälper till att översätta digitala paket till en analog signal för att överföra data sömlöst.

De två syntetiserade signalerna läggs ihop och bearbetas sedan efter behov i RF -signalkedjan. De omvandlas vanligtvis i frekvens till önskad slutfrekvens och förstärks vid behov.

Det är värt att notera att när signalamplituden ändras måste varje RF -förstärkare vara linjär för att bibehålla signalintegriteten. Varje icke-linjäritet kommer att förändra den relativa nivån på signalen och ändra fasskillnaden och därigenom förvränga signalen och införa möjligheten till datafel.

Grunderna i QAM demodulator

QAM -demodulatorn är mycket motsatsen till QAM -modulatoren. Signalerna kommer in i systemet, de delas upp och varje sida appliceras på en mixer. Ena halvan har den lokala fasoscillatorn i fas applicerad och den andra halvan har kvadraturoscillatorsignalen applicerad.

Basmodulatorn antar att de två kvadratursignalerna förblir exakt i kvadratur.Ett ytterligare krav är att härleda en lokal oscillatorsignal för demoduleringen som är exakt på den frekvens som krävs för signalen. Varje frekvensförskjutning kommer att vara en förändring i fasen för den lokala oscillatorsignalen med avseende på de två dubbla sidbandsundertryckta bärarkomponenterna i den totala signalen.

Systemet innehåller kretsar för bäraråtervinning, vanligtvis faslåsta slingor-vissa har även inre och yttre öglor. Det är viktigt att återställa bärarens fas, annars påverkas bitfelhastigheten för data.

Kretsen som visas ovan visar vanliga IQ QAM -modulator- och demodulatorkretsar som används i ett stort antal olika fält. Dessa kretsar är inte bara gjorda av diskreta komponenter, utan används mer vanligt i integrerade kretsar som kan ge ett stort antal funktioner.

Lämna ett meddelande 

meddelande~~POS=TRUNC