직교 진폭 변조 - QAM은 무엇인가

무엇 QAM의 기초에 대한 개요 정보와 튜토리얼, 직교 진폭 변조, 무선 통신 애플리케이션에 사용되는 변조의 한 형태.

직교 진폭 변조 또는 QAM 널리 무선 통신에 사용되는 캐리어에 데이터 신호를 변조하기 위해 사용되는 변조의 형태이다. 데이터 변조의 다양한 형태가 서로 함께 작동하기는하지만, 이러한 PSK 변조 된 데이터와 같은 다른 형태에 비해 많은 장점을 제공하기 때문에 널리 사용된다.

직교 진폭 변조는 QAM은 두 캐리어도 변조되어 생성 된 출력은 모두 진폭 및 위상 변이로 구성 90하여 위상 시프트되는 신호이다. 모두 진폭 및 위상 변화가 존재한다는 사실을 감안하여 또한 진폭 및 위상 변조의 혼합물로 간주 될 수있다.

직교 진폭 변조의 사용을위한 동기도 억제 담체와 직선 진폭 변조 신호, 즉 더블 파대 두번 변조 신호의 대역폭을 차지한다는 사실에서 나온다. 이는 사용 가능한 주파수 스펙트럼의 매우 낭비 적이다. QAM 한 통상 이중 측 파대 supressed 캐리어 신호와 동일한 스펙트럼에서 두 개의 독립적 파대 억압 반송파 신호를 배치함으로써 균형을 복원한다.

아날로그 및 디지털 QAM

직교 진폭 변조는 QAM은 아날로그 또는 디지털 포맷 중 하나를 지칭 될 것인가로 존재할 수있다. QAM의 아날로그 버전은 일반적으로 복수의 아날로그 신호는 단일 캐리어를 통해 수행 될 수 있도록하기 위해 사용된다. 예를 들어 그것은 QAM에 의해 제공된 다른 채널 채도 또는 색상 정보의 구성 요소를 수행 할 수 있도록 PAL과 NTSC 텔레비젼 시스템에서 사용된다. 무선 애플리케이션에서 C-QUAM 알려진 시스템은 AM 스테레오 라디오 사용된다. 여기서 서로 다른 채널들은 단일 캐리어를 통해 수행 될 필요 스테레오 2 채널 활성화.

QAM의 디지털 포맷은 종종 "양자화 된 QAM"이라하고 그들은 점차 종종 무선 통신 시스템 내의 데이터 통신에 사용되고있다. 셀룰러 기술의 와이맥스 (WiMAX), 및 Wi-Fi 접속 802.11 포함한 무선 시스템을 통해 LTE의 경우에서와 같이 범위 무선 통신 시스템은 QAM의 다양한 형태를 사용하며, QAM의 사용은 무선 통신의 분야 내에서 증가 할 것이다.

디지털 / 양자화 된 QAM의 기초

직교 진폭 변조가 무선 통신 애플리케이션 용으로 디지털 전송을 위해 사용되는 QAM은 보통 진폭 변조 방식 및 위상 변조 방식보다 더 높은 데이터 속도를 수행 할 수있다. 위상 편이 변조, 등등과 같이, 신호 콘 스텔 레이션의 점들의 수, 즉, 쉴 수있는 포인트의 수는 예 16QAM는 16 지점 콘 스텔 레이션을 사용하여 변조 포맷 설명에 표시된다.

QAM을 사용하는 경우, 컨 스텔 레이션 포인트는 일반적으로 동일한 수직 및 수평 간격 정사각형 격자로 배열하고 그 결과 QAM의 가장 일반적인 형태는 2 즉 4, 16, 64의 전력과 동일한 점의 수 성상을 사용 아르 . . . .

콘 스텔 레이션에 고차 변조 방식, 즉, 더 많은 포인트를 사용함으로써, 심볼 당 더 많은 비트를 전송 할 수있다. 그러나 포인트는 가깝게 그리고 그들은 따라서 소음 및 데이터 오류에 더 민감하다.

일반적으로 QAM 별자리 따라서 QAM 16QAM, 64QAM 및 256QAM의 가장 일반적인 형태의 광장입니다.

고차 포맷으로 이동 장점 스텔 레이션 내의 더 많은 포인트가 있다고하고, 따라서 그 심볼 당 더 많은 비트를 전송 할 수있다. 단점은 콘 스텔 레이션 포인트가 가깝기 때문에, 링크가 노이즈에 더 민감하다는 것이다. 잡음비 충분히 높은 신호가있을 때 그 결과, QAM의 고차 버전 만 사용된다.

QAM 작동 방법의 일 예를 제공하기 위해 아래의 배치도는 16QAM 신호에 대한 서로 다른 상태와 관련된 값을 나타낸다. 이것으로부터, 연속적인 비트 스트림으로 분류하고 발로 시퀀스로 표현 될 수 있음을 알 수있다.

 

16QAM 신호의 비트 열 매핑

정상적으로 발생 최하위 QAM은 16QAM이다. 이 정상적으로 발생 최하위 인 이유는 2QAM 바이너리 위상 시프트 키잉, BPSK와 동일한 것으로하고, 4QAM는 직교 위상 시프트 키잉, QPSK와 동일하다.

또한 8QAM 널리 사용되지 않습니다. 8QAM의 에러 레이트 성능이 거의 16QAM와 동일하기 때문이다 - 그것은 단지 3/4 0.5QAM의 그것 만 16 dB 우수하고 상기 데이터 레이트에 관한 것입니다. 이는 오히려 별자리의 정방형보다는 직사각형에서 발생한다.

QAM의 장단점

QAM은 두 진폭 및 위상 변동을 이용하여 무선 통신 시스템의 전송 효율을 높이기 위해 보이지만, 그것은 다수의 결점을 갖는다. 첫번째 상태는 서로 가까워 소음 레벨이 낮은 다른 결정 포인트에 신호를 이동할 필요되도록되어 있기 때문에 노이즈에 더 민감하다는 것이다. 위상 또는 주파수 변조와 함께 사용하기위한 수신기들은 모두 잡음 의존도 어떤 진폭 노이즈를 제거함으로써 개선 할 수있는 증폭기를 사용하여 제한 할 수있다. 이는 QAM으로 그렇지 않다.

두 번째 제한은 또한 신호의 진폭 성분과 연관된다. 위상 또는 주파수 변조 신호를 무선 송신부에서 증폭되면, 진폭 성분을 포함하는 QAM을 사용할 때, 선형성이 유지되어야하는 반면, 선형 증폭기를 사용할 필요가 없다. 불행하게도 선형 증폭기는 덜 효율적이며, 더 많은 전력을 소비하고,이 모바일 애플리케이션에 덜 매력적 수 있습니다.

다른 변조 포맷 VS QAM

장점 및 QAM을 이용하는 단점이 있기 때문에 그것은 최적 모드에 대한 결정을 내리기 전에 다른 모드와 QAM과 비교하는 것이 필요하다. 신호 레벨, 노이즈, 데이터 레이트 요구 등 - 일부 무선 통신 시스템은 동적 링크 조건 및 요구 사항에 따라 변조 방식을 변경

아래의 표는 변조 다양한 형태의 비교 :

데이터 용량 변조 유형의 요약
심볼 당 변조 비트 오류 마진 복잡성
OOK 1 1/2 0.5 낮음
BPSK 1 1 중간
QPSK 2 1 / √2 0.71 중간
16 QAM 4 √2 / 6 0.23 높음

64QAM 6 √2 / 14 0.1 높음

일반적으로 그것은 8-PSK를 사용하여 달성 할 수 있음 그 위의 데이터 속도가 필요한 경우는 직교 진폭 변조를 사용하는 것이 더 일반적이다 것을 알 수있다. 그것은 I 인접 포인트들 사이의 거리보다 갖기 때문이다 - Q 평면이 그 잡음 내성을 향상시킨다. 따라서 그것은 더 낮은 신호 레벨에서 동일한 데이터 레이트를 달성 할 수있다.

그러나 더 이상 점 동일한 진폭. 이것은 복조기는 위상 및 진폭 모두를 검출해야한다는 것을 의미한다. 또한 진폭이 변한다는 사실은 선형 증폭기 SI는 신호를 증폭하기 위해 필요한 것을 의미한다.

메시지를 남겨주세요 

메시지 목록