QAM modulyasiyası ASK və ya analoq AM rəqəmsal modulyasiya sxemindən istifadə edərək iki daşıyıcı dalğanın amplitüdlərini dəyişdirərək (modulyasiya etməklə) iki analoq mesaj siqnalını və ya iki rəqəmsal bit axınını ötürür.
İş prinsipi
Eyni tezlikli iki daşıyıcı dalğa, adətən sinusoidlər, bir-biri ilə 90° fazadan kənardadırlar və buna görə də quadratura daşıyıcıları və ya kvadratura komponentləri adlanır - dövrənin adı da buna görədir. Modulyasiya edilmiş dalğalar cəmlənir və son dalğa forması həm faza sürüşdürmə açarı (PSK) və həm də amplituda sürüşmə açarı (ASK) və ya analoq halda faza modulyasiyası (PM) və amplituda modulyasiyasının birləşməsidir.
Bütün modulyasiya sxemləri kimi, QAM məlumat siqnalına cavab olaraq daşıyıcı dalğa siqnalının bəzi aspektlərini (adətən sinus dalğası) dəyişdirərək məlumatları ötürür. Rəqəmsal QAM vəziyyətində çoxfazalı və çox amplitudalı nümunələr istifadə olunur. Faza keçid açarı (PSK) daşıyıcı amplitudasının sabit olduğu və yalnız fazanın dəyişdiyi QAM-ın daha sadə formasıdır.
Əzilmə halındaQAM ötürülməsi, daşıyıcı dalğa bir-birindən 90° fazada (kvadrat şəklində) eyni tezlikli iki sinus dalğasının toplusudur. Bunlara tez-tez "I" və ya fazadaxili komponent, həmçinin "Q" və ya kvadratura komponenti deyilir. Hər bir komponent dalğası amplituda modullaşdırılır, yəni amplituda birlikdə birləşdirilməmişdən əvvəl ötürülməli olan datanı təmsil etmək üçün dəyişdirilir.
Tətbiq
Yuxarıdakı fotoşəkildəki qərar sərhədləri yazısı səthin sərhədini (və ya hərfi mənada "qərar sərhədi") göstərir.
QAM (kvadrat amplituda modulyasiyası) 802.11 Wi-Fi standartları kimi rəqəmsal telekommunikasiya sistemləri üçün modulyasiya sxemi kimi geniş istifadə olunur. QAM ilə ixtiyari yüksək spektral səmərəliliyə yalnız səs-küy səviyyəsi və keçid xətti ilə məhdudlaşan uyğun bürc ölçüsü təyin etməklə nail olmaq olar.
QAM modulyasiyası bit sürəti artdıqca optik lif sistemlərində istifadə olunur. QAM16 və QAM64 3 kanallı interferometr ilə optik təqlid edilə bilər.
Rəqəmsal Texnologiya
Rəqəmsal QAM-da hər komponent dalğası hər biri bir vaxt intervalını tutan sabit amplituda nümunələrindən ibarətdir və amplituda kvantlaşdırılır, bir və ya daha çox ikili rəqəmləri (bit) təmsil edən sonlu sayda səviyyələrdən biri ilə məhdudlaşır. rəqəmsal bit. Analoq QAM-da sinus dalğasının hər bir komponentinin amplitudası davamlı olaraq dəyişiranaloq siqnal ilə vaxtında.
Faza modulyasiyası (analoq PM) və açarlama (rəqəmsal PSK) QAM-ın xüsusi halı kimi qəbul edilə bilər, burada modulyasiya siqnalının böyüklüyü sabitdir, yalnız faza dəyişir. Kvadrat modulyasiya, həmçinin tezlik modulyasiyasına (FM) və açarlamağa (FSK) qədər genişləndirilə bilər, çünki onlar onun alt növləri kimi qəbul edilə bilər.
Bir çox rəqəmsal modulyasiya sxemlərində olduğu kimi, bürc diaqramı QAM üçün faydalıdır. QAM-da bürc nöqtələri adətən bərabər şaquli və üfüqi məsafə ilə kvadrat şəbəkədə yerləşdirilir, baxmayaraq ki, digər konfiqurasiyalar (məsələn, Cross-QAM) mümkündür. Rəqəmsal telekommunikasiyada verilənlər adətən binar olduğundan, şəbəkədəki nöqtələrin sayı adətən 2-dir (2, 4, 8, …).
QAM adətən kvadrat olduğundan bəziləri nadirdir - ən çox yayılmış formalar 16-QAM, 64-QAM və 256-QAM-dır. Daha yüksək sıralı bürclərə keçməklə simvol başına daha çox bit ötürülə bilər. Bununla belə, əgər bürcün orta enerjisi dəyişməz qalarsa (ədalətli müqayisə apararaq), nöqtələr bir-birinə daha yaxın olmalıdır və buna görə də səs-küyə və digər korrupsiyaya daha həssas olmalıdır.
Bu, daha yüksək bit xəta dərəcəsi ilə nəticələnir və buna görə də daha yüksək səviyyəli QAM sabit orta bürc enerjisi üçün daha aşağı dərəcəli QAM-dan daha az etibarlı şəkildə daha çox məlumat təmin edə bilər. Bit səhv dərəcəsini artırmadan daha yüksək səviyyəli QAM-dan istifadə daha yüksək tələb edirsiqnal enerjisini artırmaq, səs-küyü az altmaq və ya hər ikisini istifadə edərək siqnal-küy nisbəti (SNR).
Texniki yardımlar
8-PSK tərəfindən təklif ediləndən artıq məlumat sürətləri tələb olunarsa, QAM-a keçmək daha çox olur, çünki o, I-Q müstəvisində bitişik nöqtələr arasında daha böyük məsafə əldə edir və nöqtələri daha bərabər paylayır. Mürəkkəbləşdirən amil odur ki, nöqtələr artıq eyni amplitudaya malik deyil və buna görə demodulyator indi sadəcə faza deyil, həm fazanı, həm də amplitudu düzgün aşkar etməlidir.
Televiziya
64-QAM və 256-QAM tez-tez rəqəmsal kabel TV və kabel modemlərində istifadə olunur. Birləşmiş Ştatlarda 64-QAM və 256-QAM ANSI/SCTE 07 2013 standartında SCTE tərəfindən standartlaşdırılan səlahiyyətli rəqəmsal kabel modulyasiya sxemləridir. Qeyd edək ki, bir çox marketoloqlar onlara QAM-64 və QAM-256 kimi istinad edəcəklər. Böyük Britaniyanın QAM-64 modulyasiyası rəqəmsal yerüstü TV (Freeview) üçün, 256-QAM isə Freeview-HD üçün istifadə olunur.
Çox yüksək səviyyəli spektral effektivliyə nail olmaq üçün nəzərdə tutulmuş kommunikasiya sistemləri adətən bu seriyada çox sıx tezliklərdən istifadə edir. Məsələn, mövcud Powerplug AV2 500-Mbit Ethernet cihazları 1024-QAM və 4096-QAM cihazlarından, eləcə də mövcud ev naqillərinə qoşulmaq üçün ITU-T G.hn standartından istifadə edən gələcək cihazlardan istifadə edir.(koaksial kabel, telefon xətləri və elektrik xətləri); 4096-QAM 12 bit/simvol təmin edir.
Başqa bir misal bürc ölçüsü 32768-QAM-a çatan bükülmüş mis üçün ADSL texnologiyasıdır (ADSL terminologiyasında buna bit yükləmə və ya ton başına bit deyilir, 32768-QAM hər ton üçün 15 bitə bərabərdir).
Ultra yüksək bant genişliyi qapalı dövrə sistemləri də 1024-QAM istifadə edir. 1024-QAM, adaptiv kodlaşdırma və modulyasiya (ACM) və XPIC-dən istifadə etməklə istehsalçılar tək 56 MHz kanalda gigabit tutumu əldə edə bilərlər.
SDR qəbuledicidə
Məlumdur ki, 8-QAM dairəvi tezlik verilmiş minimum Evklid məsafəsi üçün ən aşağı orta gücə ehtiyac duymaq mənasında optimal 8-QAM modulyasiyasıdır. 16-QAM tezliyi sub-optimaldır, baxmayaraq ki, optimal tezlik 8-QAM ilə eyni xətt üzrə yaradıla bilər. Bu tezliklər tez-tez SDR qəbuledicisini sazlayarkən istifadə olunur. Digər tezliklər oxşar (və ya oxşar) tezlikləri manipulyasiya etməklə yenidən yaradıla bilər. Bu keyfiyyətlər müasir SDR qəbuledicilərində və ötürücülərində, marşrutlaşdırıcılarında, marşrutlaşdırıcılarında fəal şəkildə istifadə olunur.
