რას გულისხმობს კვადრატული ამპლიტუდის მოდულაცია (QAM)?

კვადრატული ამპლიტუდის მოდულაცია (QAM) არის ციფრული მოდულაციის მეთოდებისა და ანალოგური მოდულაციის მეთოდების სერიის სახელი, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება ინფორმაციის გადასაცემად თანამედროვე ტელეკომუნიკაციებში. ის იყენებს Amplitude Shift Keying (ASK) ციფრული მოდულაციის სქემას ან Amplitude Modulation (AM) ანალოგური მოდულაციის სქემას, რომ გადასცეს ორი ანალოგური შეტყობინების სიგნალი ან ორი ციფრული ბიტური ნაკადი ორი მატარებლის ამპლიტუდის შეცვლით (მოდულირებით). ერთი და იგივე სიხშირის ორი მატარებელი ერთმანეთთან ფაზაშია 90 ° -ით. ამ მდგომარეობას ეწოდება კვადრატი. გადაცემული სიგნალი წარმოიქმნება ორი გადამზიდავი ტალღის დამატებით, აქვს გარკვეული ამპლიტუდა, რომელიც გამომდინარეობს ორივე სიგნალის ჯამიდან და ფაზა, რომელიც კვლავ დამოკიდებულია სიგნალების ჯამზე. ეს მეთოდი ხელს უწყობს მისი ეფექტური გამტარობის გაორმაგებას. QAM ასევე გამოიყენება პულსის AM (PAM) ციფრულ სისტემებში, როგორიცაა უკაბელო პროგრამები.

თუ ერთ -ერთი სიგნალის ამპლიტუდა მორგებულია, ეს გავლენას ახდენს როგორც საერთო სიგნალის ფაზაზე, ასევე ამპლიტუდაზე, ფაზა მიემართება სიგნალისკენ უფრო მაღალი ამპლიტუდის შემცველობით. მიმღებთან, მათი ორთოგონალურობის გამო, ორი ტალღა შეიძლება თანმიმდევრულად განცალკევდეს (დემოდულირებული). კიდევ ერთი მთავარი მახასიათებელია ის, რომ მოდულაცია არის დაბალი სიხშირის/დაბალი გამტარობის ტალღის ფორმა, გადამზიდ სიხშირესთან შედარებით. ამას ჰქვია ვიწრო ზონის ვარაუდი.ფაზის მოდულაცია (ანალოგური PM) და ფაზის ცვლის გასაღები (ციფრული PSK) შეიძლება ჩაითვალოს QAM– ის განსაკუთრებულ შემთხვევად, სადაც გადაცემული სიგნალის ამპლიტუდა მუდმივია, მაგრამ მისი ფაზა იცვლება. ეს ასევე შეიძლება გავრცელდეს სიხშირის მოდულაციაზე (FM) და სიხშირის ცვლის გასაღებაზე (FSK), რადგან ისინი შეიძლება ჩაითვალოს ფაზის მოდულაციის განსაკუთრებულ შემთხვევებად.

ახლა, როდესაც ჩვენ ვიცით, რომ ციფრული მესინჯერის მოდულირება შესაძლებელია RF Carrier– ით QPSK და BPSK. რატომ არ შეგვიძლია მაშინ გავაერთიანოთ ისე, რომ მივიღოთ მეტი ციფრული ინფორმაცია სინუს ტალღაში? მოდის QAM, რაც მოკლედ არის QPSK & AM. თეორიულად, QAM შეიძლება მოდულირდეს უფრო მცირე ფაზური ცვლით. ორზე მეტი შესაძლო ამპლიტუდაა თითოეული სინუსური ტალღის მეტი ინფორმაციის შესავსებად. როგორც წესი, აპლიკაცია შემოიფარგლება კაბელით, რადგან იქ ხმაური მნიშვნელოვნად შემცირდა. ფუნდამენტურად, QAM საშუალებას აძლევს ანალოგურ სიგნალებს ეფექტურად გადასცეს ციფრული ინფორმაცია. ის ასევე საშუალებას აძლევს ოპერატორებს გადასცენ მეტი ბიტი ერთსა და იმავე პერიოდში, რაც ეფექტურად გაზრდის გამტარობას.

რა დადებითი და უარყოფითი მხარეები აქვს QAM– ის გამოყენებას?

გამტარუნარიანობის ეფექტური გამოყენება არის QAM მოდულაციის გადახრების მთავარი უპირატესობა. ეს გამოწვეულია იმით, რომ QAM სიმბოლოა ბიატების მეტი რაოდენობის მიხედვით თითო გადამზიდავზე. მაგალითად, 256-QAM რუქებს 8 ბიტს თითო გადამზიდავზე, ხოლო 16-QAM რუქებს 4 ბიტს თითო გადამზიდავს. ნაკლოვანებები ის არის, რომ QAM მოდულაციის პროცესი უფრო მიმზიდველია ხმაურისთვის. ეს იმიტომ ხდება, რომ გადაცემის მდგომარეობა ძალიან ახლოს არის და მოითხოვს ხმაურის დაბალ დონეს სიგნალის გადატანა ერთი წერტილიდან მეორეზე.

კვადრატული ამპლიტუდის მოდულაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ფორმატში:

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

QAM მოდულატორის ძირითადი ცოდნა

QAM მოდულატორი არსებითად მიჰყვება იდეას, რომელიც ჩანს ძირითადი QAM თეორიიდან, სადაც არის ორი გადამზიდავი სიგნალი და მათ შორის ფაზური ცვლა 90 ° -ია. შემდეგ ისინი ამპლიტუდის მოდულირებას ახდენენ მონაცემთა ორი ნაკადით, სახელწოდებით I ან ფაზაში და Q ან კვადრატულ მონაცემთა ნაკადში. ისინი წარმოიქმნება ბაზის დამუშავების არეალში. QAM მოდულატორი მუშაობს მთარგმნელის მსგავსად, ეხმარება ციფრული პაკეტების ანალოგიურ სიგნალად გადათარგმნაში მონაცემების შეუფერხებლად გადასატანად.

ორი სინთეზირებული სიგნალი ემატება ერთად, შემდეგ დამუშავდება საჭიროებისამებრ RF სიგნალის ჯაჭვში. ისინი ჩვეულებრივ სიხშირით გარდაიქმნება სასურველ საბოლოო სიხშირეზე და საჭიროებისამებრ ძლიერდება.

აღსანიშნავია, რომ სიგნალის ამპლიტუდის ცვლილებისას, ნებისმიერი RF გამაძლიერებელი უნდა იყოს წრფივი სიგნალის მთლიანობის შესანარჩუნებლად. ნებისმიერი არაწრფივობა შეცვლის სიგნალის ფარდობით დონეს და შეცვლის ფაზის სხვაობას, რითაც დამახინჯდება სიგნალი და შემოიღებს მონაცემთა შეცდომების შესაძლებლობას.

QAM დემოდულატორის საფუძვლები

QAM დემოდულატორი არის QAM მოდულატორის საპირისპირო. სიგნალები შედის სისტემაში, ისინი იყოფა და თითოეული მხარე გამოიყენება მიქსერზე. ერთ ნახევარს აქვს გამოყენებული ფაზის ადგილობრივი ოსცილატორი, ხოლო მეორე ნახევარს აქვს კვადრატული ოსცილატორის სიგნალი.

ძირითადი მოდულატორი ვარაუდობს, რომ ორი კვადრატული სიგნალი ზუსტად კვადრატში რჩება.შემდგომი მოთხოვნა არის დემოდულაციისთვის ადგილობრივი ოსცილატორის სიგნალის მიღება, რომელიც ზუსტად არის სიგნალის საჭირო სიხშირეზე. სიხშირის ნებისმიერი ოფსეტური ცვლილება იქნება ადგილობრივი ოსცილატორის სიგნალის ფაზის ცვლილება საერთო სიგნალის ორ ორმაგი გვერდითი ზომით ჩახშობილი გადამზიდავი კომპონენტის მიმართ.

სისტემა მოიცავს სქემებს გადამზიდავის აღდგენისთვის, ჩვეულებრივ ფაზაში ჩაკეტილ მარყუჟებს-ზოგს აქვს შიდა და გარე მარყუჟები. მნიშვნელოვანია გადამზიდავის ფაზის აღდგენა, წინააღმდეგ შემთხვევაში მონაცემთა ბიტის შეცდომის მაჩვენებელი დაზარალდება.

ზემოთ ნაჩვენები წრე აჩვენებს საერთო IQ QAM მოდულატორს და დემოდულატორულ სქემებს, რომლებიც გამოიყენება დიდი რაოდენობით სხვადასხვა სფეროში. ეს სქემები არა მხოლოდ დისკრეტული კომპონენტებისგან შედგება, არამედ უფრო ხშირად გამოიყენება ინტეგრირებულ სქემებში, რომლებსაც შეუძლიათ დიდი რაოდენობის ფუნქციების უზრუნველყოფა.

დატოვე შეტყობინება 

შეტყობინება სია