Millele viitab kvadratuuri amplituudmodulatsioon (QAM)?

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) on digitaalsete modulatsioonimeetodite ja nendega seotud analoogmodulatsioonimeetodite seeria nimi, mida kasutatakse laialdaselt teabe edastamiseks kaasaegses telekommunikatsioonis. See kasutab kahe analoogsõnumi signaali või kahe digitaalse bitivoo edastamiseks kahe kandja amplituudi muutmise (Amplitude Shift Keying (ASK) digitaalse modulatsiooni skeemi või Amplitude Modulation (AM) analoogmodulatsiooni skeemi. Kaks sama sagedusega kandjat on üksteisega faasist 90 ° väljas. Seda tingimust nimetatakse kvadratuuriks. Edastatav signaal genereeritakse kahe kandelaine lisamisega, on teatud amplituud, mis tuleneb mõlema signaali summast, ja faas, mis sõltub jällegi signaalide summast. See meetod aitab kahekordistada oma tegelikku ribalaiust. QAM -i kasutatakse ka koos impulss -AM -ga (PAM) digitaalsüsteemides, näiteks traadita rakendustes.

Kui ühe signaali amplituudi reguleeritakse, mõjutab see nii kogu signaali faasi kui ka amplituudi, faas kaldub suurema amplituudisisaldusega signaali poole. Vastuvõtjal saab neid kahte lainet ortogonaalsuse tõttu sidusalt eraldada (demoduleerida). Teine oluline omadus on see, et modulatsioon on madalsageduslik/madala ribalaiusega lainekuju võrreldes kandesagedusega. Seda nimetatakse kitsariba eelduseks.Faasimodulatsiooni (analoog PM) ja faasinihke võtmist (digitaalne PSK) võib vaadelda kui QAM -i erijuhtu, kus edastatava signaali amplituud on konstant, kuid selle faas muutub. Seda saab laiendada ka sagedusmodulatsioonile (FM) ja sagedusnihke võtmisele (FSK), kuna neid võib pidada faasimodulatsiooni erijuhtumiteks.

Nüüd, kui me teame, et digitaalset sõnumite saatjat saab RF -vedajaks moduleerida QPSK ja BPSK. Miks me ei saanud siis kombineerida, et saada siinuslaines rohkem digitaalset teavet? See on QAM, mis on lühend QPSK ja AM jaoks. Teoreetiliselt saab QAM -i moduleerida väiksema faasinihkega. Iga siinuslaine täiendava teabega täitmiseks on rohkem kui kaks võimalikku amplituudi. Tavaliselt on rakendus piiratud kaabliga, sest seal on müra oluliselt nõrgenenud. Põhimõtteliselt võimaldab QAM analoogsignaalidel digitaalset teavet tõhusalt edastada. Samuti annab see operaatoritele võimaluse edastada rohkem bitte sama ajavahemiku jooksul, suurendades tõhusalt ribalaiust.

Millised on QAM -i kasutamise eelised ja puudused?

Ribalaiuse tõhus kasutamine on QAM -i modulatsioonihälvete peamine eelis. See on tingitud asjaolust, et QAM sümboliseerib rohkem bittide arvu operaatori kohta. Näiteks 256-QAM kaardistab 8 bitti kandja kohta ja 16-QAM 4 bitti kandja kohta. Puudusteks on see, et QAM-i modulatsiooniprotsess on müra suhtes tundlikum. Seda seetõttu, et edastusolekud on väga lähedal ja nõuavad madalamat mürataset signaali teisaldamiseks ühest punktist teise.

Kvadratuuri amplituudmodulatsiooni saab kasutada mitmesuguste vormingutega:

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

Põhiteadmised QAM -modulaatorist

QAM -modulaator järgib sisuliselt ideed, mida võib näha QAM -i põhiteooriast, kus on kaks kandesignaali ja faasinihe nende vahel on 90 °. Seejärel moduleeritakse neid amplituudi kahe andmevooga, mida nimetatakse I-ks või faasis ja Q- või kvadratuuriandmevooks. Need genereeritakse põhiriba töötlemise piirkonnas. QAM -modulaator töötab nagu tõlkija, aidates tõlkida digitaalseid pakette analoogsignaaliks, et andmeid sujuvalt edastada.

Kaks sünteesitud signaali liidetakse kokku, seejärel töödeldakse neid vastavalt vajadusele raadiosignaalide ahelas. Tavaliselt muudetakse need sageduseks soovitud lõppsageduseks ja võimendatakse vastavalt vajadusele.

Väärib märkimist, et signaali amplituudi muutudes peab iga RF -võimendi olema signaali terviklikkuse säilitamiseks lineaarne. Igasugune mittelineaarsus muudab signaali suhtelist taset ja faaside erinevust, moonutades seeläbi signaali ja lisades andmevigade võimaluse.

QAM demodulaatori põhitõed

QAM -demodulaator on QAM -modulaatori vastupidine. Signaalid sisenevad süsteemi, need jagunevad ja mõlemad pooled kantakse segistile. Ühel poolel on rakendatud faasisisene kohalik ostsillaator ja teisel poolel kvadratuurostsillaatori signaal.

Põhimodulaator eeldab, et kaks kvadratuurisignaali püsivad täpselt kvadratuuris.Täiendav nõue on tuletada demodulatsiooniks kohalik ostsillaatori signaal, mis on täpselt signaali jaoks vajalikul sagedusel. Mis tahes sagedusnihe on muutus kohaliku ostsillaatori signaali faasis, võrreldes kahe kahe külgsuunaga allasurutud kandesüsteemi üldise signaaliga.

Süsteem sisaldab ahelaid kandja taastamiseks, tavaliselt faasilukuga silmuseid-mõnel on isegi sisemine ja välimine silmus. Oluline on taastada operaatori faas, vastasel juhul mõjutab see andmete bitiviga.

Ülaltoodud vooluahel näitab tavalisi IQ QAM modulaatori ja demodulaatori ahelaid, mida kasutatakse paljudes erinevates valdkondades. Need ahelad ei ole ainult diskreetsetest komponentidest, vaid neid kasutatakse sagedamini integraallülitustes, mis võivad pakkuda suurt hulka funktsioone.

Jäta sõnum 

Sõnumite nimekiri