Apa QAM - Quadrature Amplitude Modulation

Gambaran, informasi dan tutorial tentang dasar-dasar apa yang QAM, Quadrature Amplitude Modulation, bentuk modulasi digunakan untuk aplikasi komunikasi radio.

Quadrature Amplitude Modulation atau QAM merupakan bentuk modulasi yang banyak digunakan untuk modulasi sinyal data ke operator yang digunakan untuk komunikasi radio. Hal ini banyak digunakan karena menawarkan keuntungan lebih dari bentuk-bentuk lain dari modulasi data seperti PSK, meskipun banyak bentuk modulasi data yang beroperasi bersama satu sama lain.

Quadrature Amplitude Modulation, QAM adalah sinyal di mana dua operator bergeser di fase oleh 90 derajat yang termodulasi dan output yang dihasilkan terdiri dari kedua amplitudo dan fase variasi. Mengingat fakta bahwa kedua amplitudo dan fase variasi yang hadir itu juga dapat dianggap sebagai campuran amplitudo dan modulasi fase.

Sebuah motivasi untuk penggunaan quadrature amplitude modulation berasal dari fakta bahwa amplitudo sinyal termodulasi lurus, yaitu sideband ganda bahkan dengan pembawa ditekan menempati dua kali bandwidth dari sinyal modulasi. Hal ini sangat boros spektrum frekuensi yang tersedia. QAM mengembalikan keseimbangan dengan menempatkan dua independen ganda sideband ditekan sinyal pembawa pada spektrum yang sama sebagai salah satu yang biasa ganda sideband sinyal pembawa ditekan.

Analog dan digital QAM

Quadrature amplitude modulation, QAM mungkin ada dalam apa yang dapat disebut baik analog atau format digital. Versi analog dari QAM biasanya digunakan untuk memungkinkan beberapa sinyal analog harus dilakukan pada satu operator. Misalnya digunakan dalam PAL dan televisi NTSC sistem, di mana saluran yang berbeda yang disediakan oleh QAM memungkinkan untuk membawa komponen chroma atau warna informasi. Dalam aplikasi radio sistem yang dikenal sebagai C-QUAM digunakan untuk radio AM stereo. Berikut saluran yang berbeda memungkinkan dua saluran yang diperlukan untuk stereo yang akan dilakukan pada operator tunggal.

format digital QAM sering disebut sebagai "quantised QAM" dan mereka sedang semakin digunakan untuk komunikasi data sering dalam sistem komunikasi radio. sistem komunikasi radio mulai dari teknologi seluler seperti dalam kasus LTE melalui sistem nirkabel termasuk WiMAX, dan Wi-Fi 802.11 menggunakan berbagai bentuk QAM, dan penggunaan QAM hanya akan meningkat dalam bidang komunikasi radio.

Dasar-dasar QAM digital / quantised

Quadrature amplitude modulation, QAM, bila digunakan untuk transmisi digital untuk aplikasi komunikasi radio mampu membawa kecepatan data yang lebih tinggi dari amplitudo modulasi skema biasa dan skema fase termodulasi. Seperti fase shift keying, dll, jumlah titik di mana sinyal dapat beristirahat, yaitu jumlah titik pada konstelasi ditunjukkan dalam deskripsi format modulasi, misalnya 16QAM menggunakan titik 16 konstelasi.

Bila menggunakan QAM, poin konstelasi biasanya disusun dalam kotak persegi dengan sama jarak vertikal dan horisontal dan sebagai hasilnya bentuk yang paling umum dari QAM menggunakan konstelasi dengan jumlah poin sama dengan kekuatan 2 yaitu 4, 16, 64 . . . .

Dengan menggunakan format yang lebih tinggi modulasi, yaitu poin lebih pada konstelasi, adalah mungkin untuk mengirimkan lebih bit per simbol. Namun poin lebih dekat bersama-sama dan karena itu mereka lebih rentan terhadap kebisingan dan kesalahan data.

Biasanya konstelasi QAM adalah persegi dan oleh karena itu bentuk yang paling umum dari QAM 16QAM, 64QAM dan 256QAM.

Keuntungan dari pindah ke format yang lebih tinggi adalah bahwa ada lebih banyak poin dalam konstelasi dan karena itu adalah mungkin untuk mengirimkan lebih bit per simbol. downside adalah bahwa titik-titik konstelasi lebih dekat bersama-sama dan karena link lebih rentan terhadap kebisingan. Akibatnya, versi yang lebih tinggi dari QAM hanya digunakan ketika ada sinyal cukup tinggi untuk rasio kebisingan.

Untuk memberikan contoh bagaimana QAM beroperasi, diagram konstelasi bawah ini menunjukkan nilai yang terkait dengan negara-negara yang berbeda untuk sinyal 16QAM. Dari sini dapat dilihat bahwa sedikit aliran berkelanjutan dapat dikelompokkan menjadi merangkak dan direpresentasikan sebagai urutan.

 

Bit urutan pemetaan untuk sinyal 16QAM

Biasanya urutan QAM terendah ditemui adalah 16QAM. Alasan untuk ini menjadi urutan terendah biasanya ditemui adalah bahwa 2QAM adalah sama dengan biner fase-shift keying, BPSK, dan 4QAM sama dengan quadrature phase-shift keying, QPSK.

Selain itu 8QAM tidak banyak digunakan. Hal ini karena kinerja kesalahan-tingkat 8QAM hampir sama dengan 16QAM - itu hanya sekitar 0.5 dB lebih baik dan data rate hanya tiga perempat yang dari 16QAM. Ini muncul dari persegi panjang, daripada bentuk persegi dari konstelasi.

keuntungan dan kerugian QAM

Meskipun QAM tampaknya meningkatkan efisiensi transmisi untuk sistem komunikasi radio dengan memanfaatkan kedua amplitudo dan fase variasi, memiliki sejumlah kelemahan. Yang pertama adalah bahwa hal itu lebih rentan terhadap kebisingan karena negara-negara yang lebih dekat bersama-sama sehingga tingkat yang lebih rendah dari kebisingan yang dibutuhkan untuk memindahkan sinyal ke titik keputusan yang berbeda. Penerima untuk digunakan dengan fase atau modulasi frekuensi keduanya dapat menggunakan membatasi amplifier yang mampu menghilangkan noise amplitudo dan dengan demikian meningkatkan kebisingan ketergantungan. Hal ini tidak terjadi dengan QAM.

Keterbatasan kedua juga terkait dengan komponen amplitudo sinyal. Ketika sinyal fase atau frekuensi termodulasi diperkuat dalam pemancar radio, tidak ada kebutuhan untuk menggunakan amplifier linear, sedangkan bila menggunakan QAM yang berisi komponen amplitudo, linearitas harus dijaga. Sayangnya linear amplifier kurang efisien dan mengkonsumsi lebih banyak daya, dan ini membuat mereka kurang menarik untuk aplikasi mobile.

QAM vs format modulasi lainnya

Karena ada keuntungan dan kerugian dari menggunakan QAM perlu untuk membandingkan QAM dengan moda lain sebelum membuat keputusan tentang modus optimal. Beberapa sistem komunikasi radio secara dinamis mengubah skema modulasi tergantung pada kondisi hubungan dan persyaratan - tingkat sinyal, noise, data rate diperlukan, dll

Tabel di bawah ini membandingkan berbagai bentuk modulasi:

Ringkasan dari jenis modulasi dengan kapasitas data yang
Modulasi Bit per simbol Margin kesalahan Kompleksitas
OOK 1 1/2 0.5 Rendah
BPSK 1 1 1 Sedang
QPSK 2 1 / √2 0.71 Sedang
16 QAM 4 √2 / 6 0.23 Tinggi

64QAM 6 √2 / 14 0.1 Tinggi

Biasanya ditemukan bahwa jika kecepatan data di atas orang-orang yang dapat dicapai dengan menggunakan 8-PSK yang diperlukan, itu lebih biasa untuk menggunakan modulasi amplitudo kuadratur. Hal ini karena memiliki jarak yang lebih besar antara titik yang berdekatan di I - pesawat Q dan ini meningkatkan kekebalan kebisingan. Akibatnya dapat mencapai tingkat data yang sama pada tingkat sinyal rendah.

Namun poin tidak lagi amplitudo yang sama. Ini berarti bahwa demodulator harus mendeteksi baik fase dan amplitudo. Juga fakta bahwa amplitudo bervariasi berarti bahwa amplifier si linear diperlukan untuk memperkuat sinyal.

Tinggalkan pesan 

Daftar pesan