Apa yang dimaksud dengan Quadrature Amplitude Modulation (QAM)?

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) adalah nama dari serangkaian metode modulasi digital dan metode modulasi analog terkait yang banyak digunakan untuk mengirimkan informasi dalam telekomunikasi modern. Ini menggunakan skema modulasi digital Amplitude Shift Keying (ASK) atau skema modulasi analog Amplitude Modulation (AM) untuk mengirimkan dua sinyal pesan analog atau dua aliran bit digital dengan mengubah (memodulasi) amplitudo dua pembawa. Dua pembawa frekuensi yang sama berbeda fase 90° satu sama lain. Kondisi ini disebut kuadratur. Sinyal yang ditransmisikan dihasilkan dengan menambahkan dua gelombang pembawa, memiliki amplitudo tertentu yang dihasilkan dari jumlah kedua sinyal dan fase yang sekali lagi tergantung pada jumlah sinyal. Metode ini membantu menggandakan bandwidth efektifnya. QAM juga digunakan dengan pulsa AM (PAM) dalam sistem digital seperti aplikasi nirkabel.

Jika amplitudo salah satu sinyal diatur maka ini mempengaruhi fase dan amplitudo sinyal keseluruhan, fase yang cenderung ke arah sinyal dengan konten amplitudo yang lebih tinggi. Pada penerima, karena ortogonalitasnya, kedua gelombang dapat dipisahkan secara koheren (demodulasi). Fitur utama lainnya adalah bahwa modulasi adalah bentuk gelombang frekuensi rendah/bandwidth rendah dibandingkan dengan frekuensi pembawa. Ini disebut asumsi pita sempit.Modulasi fase (PM analog) dan penguncian pergeseran fase (PSK digital) dapat dilihat sebagai kasus khusus QAM, di mana amplitudo sinyal yang ditransmisikan adalah konstan, tetapi fasenya berubah. Ini juga dapat diperluas ke modulasi frekuensi (FM) dan kunci pergeseran frekuensi (FSK), karena dapat dianggap sebagai kasus khusus modulasi fase.

Sekarang kita tahu bahwa pengirim pesan digital dapat dimodulasi ke Pembawa RF dengan QPSK dan BPSK.Mengapa kita tidak dapat menggabungkannya untuk mendapatkan lebih banyak informasi digital dalam gelombang sinus? Itulah QAM, yang merupakan kependekan dari QPSK & AM. Secara teori, QAM dapat dimodulasi dengan pergeseran fasa yang lebih kecil. Ada lebih dari dua kemungkinan amplitudo untuk mengisi setiap gelombang sinus dengan lebih banyak informasi. Biasanya penerapannya terbatas pada kabel, karena noise di sana telah sangat diredam. Pada dasarnya, QAM memungkinkan sinyal analog mengirimkan informasi digital secara efektif. Ini juga menyediakan sarana bagi operator untuk mengirimkan lebih banyak bit dalam periode waktu yang sama, secara efektif meningkatkan bandwidth.

Apa kelebihan dan kekurangan menggunakan QAM?

Penggunaan bandwidth yang efisien adalah manfaat utama dari penyimpangan modulasi QAM. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa QAM melambangkan lebih banyak jumlah bit per operator. Misalnya, 256-QAM memetakan 8 bit per pembawa, dan 16-QAM memetakan 4 bit per pembawa. Kekurangannya, proses modulasi QAM lebih tahan terhadap noise. Hal ini karena status transmisi sangat dekat, membutuhkan tingkat kebisingan yang lebih rendah untuk memindahkan sinyal dari satu titik ke titik lain.

Modulasi amplitudo kuadratur dapat digunakan dengan berbagai format berbeda:

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

Pengetahuan dasar tentang modulator QAM

Modulator QAM pada dasarnya mengikuti ide yang dapat dilihat dari teori dasar QAM, di mana terdapat dua sinyal pembawa dan pergeseran fasa di antara keduanya adalah 90°. Mereka kemudian dimodulasi amplitudo dengan dua aliran data yang disebut I atau dalam-fase dan Q atau aliran data kuadratur. Ini dihasilkan di area pemrosesan pita dasar. Modulator QAM bekerja seperti penerjemah, membantu menerjemahkan paket digital menjadi sinyal analog untuk mentransfer data dengan mulus.

Dua sinyal yang disintesis ditambahkan bersama-sama, kemudian diproses sesuai kebutuhan dalam rantai sinyal RF. Mereka biasanya diubah dalam frekuensi ke frekuensi akhir yang diinginkan dan diperkuat sesuai kebutuhan.

Perlu dicatat bahwa ketika amplitudo sinyal berubah, setiap penguat RF harus linier untuk menjaga integritas sinyal. Setiap non-linier akan mengubah tingkat relatif sinyal dan mengubah perbedaan fase, sehingga mendistorsi sinyal dan memperkenalkan kemungkinan kesalahan data.

Dasar-dasar demodulator QAM

Demodulator QAM sangat kebalikan dari modulator QAM. Sinyal masuk ke sistem, mereka dibagi dan masing-masing sisi diterapkan ke mixer. Satu setengah memiliki osilator lokal dalam fase yang diterapkan dan setengah lainnya memiliki sinyal osilator kuadratur yang diterapkan.

Modulator dasar mengasumsikan bahwa dua sinyal quadrature tetap persis di quadrature.Persyaratan lebih lanjut adalah untuk memperoleh sinyal osilator lokal untuk demodulasi yang persis pada frekuensi yang diperlukan untuk sinyal. Setiap offset frekuensi akan menjadi perubahan dalam fase sinyal osilator lokal sehubungan dengan dua konstituen pembawa yang ditekan pita sisi ganda dari sinyal keseluruhan.

Sistem ini mencakup sirkuit untuk pemulihan pembawa, biasanya loop terkunci fase-beberapa bahkan memiliki loop dalam dan luar. Penting untuk memulihkan fase pembawa, jika tidak, tingkat kesalahan bit data akan terpengaruh.

Rangkaian yang ditunjukkan di atas menunjukkan rangkaian modulator dan demodulator IQ QAM yang umum digunakan di sejumlah besar bidang yang berbeda. Sirkuit ini tidak hanya terbuat dari komponen diskrit, tetapi lebih umum digunakan pada sirkuit terpadu yang dapat menyediakan sejumlah besar fungsi.

Tinggalkan pesan 

Daftar pesan