QAM modulyatsiyasi ASK yoki analog AM raqamli modulyatsiya sxemasi yordamida ikkita tashuvchi toʻlqin amplitudasini oʻzgartirish (modulyatsiya qilish) orqali ikkita analog xabar signalini yoki ikkita raqamli bit oqimini uzatadi.
Ish printsipi
Bir xil chastotali ikkita tashuvchi toʻlqinlar, odatda sinusoidlar, bir-biridan 90° ga fazadan tashqarida boʻladi va shuning uchun toʻrtburchak tashuvchilar yoki toʻrtburchak komponentlar deb ataladi - sxemaning nomi shundan. Modulyatsiyalangan to'lqinlar yig'iladi va yakuniy to'lqin shakli ikkala fazani almashtirish (PSK) va amplitudani almashtirish tugmasi (ASK) yoki analog holatda fazali modulyatsiya (PM) va amplituda modulyatsiyasining kombinatsiyasi hisoblanadi.
Barcha modulyatsiya sxemalari singari, QAM ma'lumot signaliga javoban tashuvchi to'lqin signalining (odatda sinus to'lqin) ba'zi jihatlarini o'zgartirish orqali ma'lumotlarni uzatadi. Raqamli QAM holatida ko'p fazali va ko'p amplitudali namunalar qo'llaniladi. Fazani almashtirish (PSK) QAM ning oddiyroq shakli boʻlib, unda tashuvchining amplitudasi doimiy boʻlib, faqat fazalar siljiydi.
Egrilik holatidaQAM uzatish, tashuvchi to'lqin bir xil chastotali ikkita sinus to'lqinlar to'plamidir, bir-biridan 90 ° fazada (kvadratda). Bular ko'pincha "I" yoki fazali komponent, shuningdek, "Q" yoki kvadratura komponenti deb ataladi. Har bir komponent toʻlqini amplituda modulyatsiyalangan, yaʼni uning amplitudasi birlashtirishdan oldin uzatilishi kerak boʻlgan maʼlumotlarni ifodalash uchun oʻzgartiriladi.
Ilova
Yuqoridagi rasmdagi qaror chegaralari yozuvi sirt chegarasini bildiradi (yoki "qaror chegarasi", tom ma'noda).
QAM (kvadrat amplitudali modulyatsiya) 802.11 Wi-Fi standartlari kabi raqamli telekommunikatsiya tizimlari uchun modulyatsiya sxemasi sifatida keng qo'llaniladi. QAM yordamida yuqori spektral samaradorlikka faqat shovqin darajasi va chiziqlilik bilan chegaralangan mos yulduz turkumi oʻlchamini oʻrnatish orqali erishish mumkin.
QAM modulyatsiyasi bit tezligi oshishi bilan optik tolali tizimlarda ishlatiladi. QAM16 va QAM64 3 kanalli interferometr bilan optik taqlid qilinishi mumkin.
Raqamli texnologiya
Raqamli QAMda har bir komponent toʻlqini har biri bitta vaqt oraligʻini egallagan doimiy amplitudali namunalardan iborat boʻlib, amplituda kvantlangan boʻlib, bir yoki bir nechta ikkilik raqamlarni (bitlarni) ifodalovchi chekli darajadagi darajalardan biri bilan chegaralanadi. raqamli bit. Analog QAMda sinus to'lqinning har bir komponentining amplitudasi doimiy ravishda o'zgaradianalog signal bilan o'z vaqtida.
Faza modulyatsiyasi (analog PM) va kalitlarni (raqamli PSK) QAM ning maxsus holati sifatida ko'rib chiqish mumkin, bunda modulyatsiya signalining kattaligi doimiy, faqat faza o'zgaradi. Kvadrat modulyatsiyasi chastotali modulyatsiya (FM) va kalitlash (FSK) ga ham kengaytirilishi mumkin, chunki ularni uning kichik turlari deb hisoblash mumkin.
Ko'pgina raqamli modulyatsiya sxemalarida bo'lgani kabi, yulduz turkumi diagrammasi QAM uchun foydalidir. QAMda yulduz turkumlari nuqtalari odatda teng vertikal va gorizontal oraliqlarga ega bo'lgan kvadrat to'rda joylashtiriladi, ammo boshqa konfiguratsiyalar (masalan, Cross-QAM) mumkin. Raqamli telekommunikatsiyalarda ma'lumotlar odatda ikkilik bo'lganligi sababli, tarmoqdagi nuqtalar soni odatda 2 ni tashkil qiladi (2, 4, 8, …).
QAM odatda kvadrat boʻlgani uchun baʼzilari kam uchraydi – eng keng tarqalgan shakllar 16-QAM, 64-QAM va 256-QAM. Yuqori tartibli yulduz turkumiga o'tish orqali har bir belgi uchun ko'proq bit uzatilishi mumkin. Biroq, agar yulduz turkumining o'rtacha energiyasi bir xil bo'lib qolsa (adolatli taqqoslash orqali), nuqtalar bir-biriga yaqinroq bo'lishi va shuning uchun shovqin va boshqa buzilishlarga ko'proq moyil bo'lishi kerak.
Bu yuqori bit xato tezligiga olib keladi va shuning uchun yuqori tartibli QAM doimiy oʻrtacha yulduz turkumi energiyasi uchun pastroq tartibli QAMga qaraganda koʻproq maʼlumotni ishonchliroq taqdim qilishi mumkin. Bit xatolik darajasini oshirmasdan yuqori darajadagi QAM dan foydalanish yuqoriroq talab qiladiSignal energiyasini oshirish, shovqinni kamaytirish yoki har ikkalasi orqali signal-shovqin nisbati (SNR).
Texnik yordam
Agar ma'lumotlar tezligi 8-PSK tomonidan taklif qilinganidan yuqori bo'lsa, QAMga o'tish odatiy holdir, chunki u I-Q tekisligidagi qo'shni nuqtalar orasidagi masofani ko'paytiradi va nuqtalarni tengroq taqsimlaydi. Murakkablashtiruvchi omil shundaki, nuqtalar endi bir xil amplitudaga ega emas, shuning uchun demodulyator endi fazani emas, ham fazani, ham amplitudani to‘g‘ri aniqlashi kerak.
Televizion
64-QAM va 256-QAM tez-tez raqamli kabel televideniesi va kabel modemlarida ishlatiladi. Qo'shma Shtatlarda 64-QAM va 256-QAM ANSI/SCTE 07 2013 standartida SCTE tomonidan standartlashtirilgan raqamli kabel modulyatsiyasining ruxsat etilgan sxemalaridir. Ko'pgina sotuvchilar ularni QAM-64 va QAM-256 deb atashadi. Buyuk Britaniyaning QAM-64 modulyatsiyasi raqamli yer usti TV (Freeview) uchun, 256-QAM esa Freeview-HD uchun ishlatiladi.
Juda yuqori spektral samaradorlikka erishish uchun moʻljallangan aloqa tizimlari odatda ushbu seriyadagi juda zich chastotalardan foydalanadi. Misol uchun, joriy Powerplug AV2 500-Mbit Ethernet qurilmalari 1024-QAM va 4096-QAM qurilmalaridan, shuningdek, mavjud uy simlariga ulanish uchun ITU-T G.hn standartidan foydalanadigan kelajakdagi qurilmalardan foydalanadi.(koaksiyal kabel, telefon liniyalari va elektr uzatish liniyalari); 4096-QAM 12 bit/simvol beradi.
Yana bir misol - buralgan mis uchun ADSL texnologiyasi, uning yulduz turkumi hajmi 32768-QAM ga etadi (ADSL terminologiyasida bu bit yuklash yoki ton boshiga bit deb ataladi, 32768-QAM har bir tonna uchun 15 bitga teng).
Ultra yuqori tarmoqli kengligi yopiq pastadir tizimlari ham 1024-QAM dan foydalanadi. 1024-QAM, adaptiv kodlash va modulyatsiya (ACM) va XPIC yordamida ishlab chiqaruvchilar bitta 56 MGts kanalda gigabit sig‘imga erishishlari mumkin.
SDR qabul qilgichda
Ma'lumki, 8-QAM aylana chastotasi ma'lum bir minimal Evklid masofasi uchun eng past o'rtacha quvvatni talab qilish ma'nosida optimal 8-QAM modulyatsiyasi hisoblanadi. 16-QAM chastotasi optimal emas, lekin 8-QAM bilan bir xil yo'nalish bo'yicha optimalni yaratish mumkin. Ushbu chastotalar ko'pincha SDR qabul qilgichni sozlashda ishlatiladi. Boshqa chastotalar o'xshash (yoki o'xshash) chastotalarni manipulyatsiya qilish orqali qayta yaratilishi mumkin. Ushbu sifatlar zamonaviy SDR qabul qiluvchilar va qabul qiluvchilar, marshrutizatorlar, marshrutizatorlarda faol qo'llaniladi.
