Í hvað vísar Quadrature Amplitude Modulation (QAM)?

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) er nafn á röð stafrænna mótunaraðferða og tengdra hliðrænna mótunaraðferða sem eru mikið notaðar til að senda upplýsingar í nútíma fjarskiptum. Það notar Amplitude Shift Keying (ASK) stafræna mótunarkerfi eða Amplitude Modulation (AM) hliðræna mótunarkerfi til að senda tvö hliðstæða skilaboðamerki eða tvo stafræna bitastrauma með því að breyta (breyta) amplitude tveggja flytjenda. Tveir flytjendur með sömu tíðni eru 90 ° úr fasi hver við annan. Þetta ástand er kallað fjórhyrningur. Sendu merkið myndast með því að bæta við tveimur burðarbylgjum, hefur ákveðna amplitude sem stafar af summu beggja merkja og fasa sem aftur er háður summu merkjanna. Þessi aðferð hjálpar til við að tvöfalda skilvirka bandbreidd. QAM er einnig notað með púls AM (PAM) í stafrænum kerfum eins og þráðlausum forritum.

Ef amplitude eins merkisins er stillt þá hefur þetta áhrif bæði á fasa og amplitude heildarmerkisins, fasinn stefnir í átt að merki með hærra amplitude innihaldinu. Við móttakarann, vegna réttstöðu sinnar, er hægt að aðskilja öldurnar tvær í samræmi (sundrast). Annar lykilatriði er að mótunin er lág tíðni/lítil bandbreidd bylgjuform miðað við burðar tíðni. Þetta er kallað þröngbandsforsenda.Líta má á fasamótun (hliðstæða PM) og fasaskiptilyklun (stafræna PSK) sem sérstakt tilfelli QAM, þar sem amplitude sendis merkisins er fast, en fasi þess er að breytast. Þetta er einnig hægt að víkka út til tíðni mótunar (FM) og tíðni breytinga lykla (FSK), þar sem líta má á þau sem sérstök tilfelli fasa mótunar.

Nú þegar við vitum að hægt er að breyta stafrænum skilaboðum í RF flutningsaðila með QPSK og BPSK.Hvers vegna gætum við ekki sameinað þá til að fá fleiri stafrænar upplýsingar í sinusbylgjunni? Það kemur QAM, sem er í stuttu máli QPSK & AM. Fræðilega séð er hægt að breyta QAM með minni fasaskiptingu. Það eru fleiri en tvær mögulegar amplitudes til að fylla út í hverri sinusbylgju með meiri upplýsingum. Venjulega er forritið takmarkað við kapalinn, vegna þess að hávaðinn þar hefur verið mjög minnkaður. Í grundvallaratriðum gerir QAM hliðstætt merki kleift að senda stafrænar upplýsingar á áhrifaríkan hátt. Það veitir einnig rekstraraðilum kleift að senda fleiri bita á sama tímabili og auka í raun bandbreidd.

Hverjir eru kostir og gallar við að nota QAM?

Skilvirk notkun bandbreiddar er helsti ávinningurinn af frávikum QAM mótunar. Þetta stafar af því að QAM táknar fleiri bita á hvern flytjanda. Til dæmis, 256-QAM kort 8 bita á hvern flytjanda og 16-QAM kort 4 bita á hvern flytjanda. Ókostir eru, QAM mótunarferli er fyrirbyggjandi fyrir hávaða. Þetta er vegna þess að flutningsástandið er mjög nálægt og krefst lægra hávaða. að færa merkið frá einum stað til annars.

Hægt er að nota quadature amplitude mótun með ýmsum mismunandi sniðum:

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

Grunnþekking á QAM mótara

QAM mótari fylgir í meginatriðum hugmyndinni sem sjá má af grundvallar QAM kenningunni, þar sem eru tvö burðarmerki og fasaskiptingin á milli þeirra er 90 °. Þeir eru síðan amplitude-mótaðir með tveimur gagnastraumum sem kallast I eða í fasa og Q eða fjórgagnaflækjum. Þessir eru búnir til á grunnbandssvinnslusvæðinu. QAM mótari virkar eins og þýðandi og hjálpar til við að þýða stafræna pakka í hliðstætt merki til að flytja gögn óaðfinnanlega.

Tvö mynduðu merkin eru lögð saman og síðan unnin eftir þörfum í RF merkjakeðjunni. Þeim er venjulega breytt í tíðni í æskilega lokatíðni og magnað eftir þörfum.

Rétt er að taka fram að þegar merki amplitude breytist verður hver RF magnari að vera línulegur til að viðhalda heilindum merkisins. Sérhver ólínuleiki mun breyta hlutfallslegu stigi merkisins og breyta fasamun og þar með skekkja merki og kynna möguleika á gagnaskekkjum.

Grunnatriði QAM demodulator

QAM demodulator er mjög öfugt við QAM modulator.Merkin koma inn í kerfið, þau eru klofin og hver hlið er sett á hrærivél. Annar helmingurinn er með staðbundna sveifluvélina í fasa og hinn helminginn er með sveiflumerki sveiflukerfisins.

Grunnmótarinn gerir ráð fyrir að fjórföldunarmerkin tvö haldist nákvæmlega í fjórðungnum.Frekari krafa er að fá staðbundið sveiflumerki fyrir demodulation sem er nákvæmlega á tilskilinni tíðni merkisins. Sérhver tíðnijöfnun mun vera breyting á fasa staðbundna sveiflumerkisins með tilliti til tveggja tvöfalda hliðarbandabældu burðarhluta heildarmerkisins.

Kerfið felur í sér hringrásir til að endurheimta flytjanda, venjulega fasalásaðar lykkjur-sumar hafa jafnvel innri og ytri lykkjur. Það er mikilvægt að endurheimta áfanga flytjanda, annars mun bitahraði gagna hafa áhrif.

Rásin sem sýnd er hér að ofan sýnir algengar IQ QAM mótor- og demodulator hringrásir sem notaðar eru á fjölda mismunandi sviða. Þessar hringrásir eru ekki aðeins gerðar úr aðskildum íhlutum, heldur eru þær almennt notaðar í samþættum hringrásum sem geta veitt fjölda aðgerða.

Skildu eftir skilaboð 

Skilaboðalisti