A que se refire a modulación de amplitude en cuadratura (QAM)?

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) é o nome dunha serie de métodos de modulación dixital e métodos de modulación analóxica relacionados que se usan amplamente para transmitir información nas telecomunicacións modernas. Utiliza o esquema de modulación dixital Amplitude Shift Keying (ASK) ou o esquema de modulación analóxica de modulación de amplitude (AM) para transmitir dous sinais de mensaxes analóxicos ou dous fluxos de bits dixitais cambiando (modulando) a amplitude de dúas portadoras. Dous portadores da mesma frecuencia están 90 ° desfasados ​​entre si. Esta condición chámase cuadratura. O sinal transmitido xérase engadindo dúas ondas portadoras, ten unha certa amplitude resultante da suma de ambos os sinais e unha fase que de novo depende da suma dos sinais. Este método axuda a duplicar o seu ancho de banda efectivo. QAM tamén se usa con pulse AM (PAM) en sistemas dixitais como aplicacións sen fíos.

Se se axusta a amplitude dun dos sinais, isto afecta tanto á fase como á amplitude do sinal global, a fase tende cara á do sinal con maior contido de amplitude. No receptor, debido á súa ortogonalidade, as dúas ondas pódense separar coherentemente (demodular). Outra característica clave é que a modulación é unha forma de onda de baixa frecuencia / baixo ancho de banda en comparación coa frecuencia portadora. Isto chámase suposición de banda estreita.A modulación de fase (PM analóxico) e o cambio de fase (PSK dixital) pódense ver como un caso especial de QAM, onde a amplitude do sinal transmitido é unha constante, pero a súa fase está cambiando. Isto tamén se pode estender á modulación de frecuencia (FM) e ao cambio de frecuencia (FSK), xa que poden considerarse como casos especiais de modulación de fase.

Agora que sabemos que a mensaxería dixital pode ser modulada ao portador de RF por QPSK e BPSK.Por que non podemos combinar entón para obter máis información dixital na onda senoidal? Isto vén QAM, que é abreviado para QPSK e AM. En teoría, QAM pódese modular cun cambio de fase menor. Hai máis de dúas amplitudes posibles para encher cada onda sinusoidal con máis información. Normalmente a aplicación limítase ao cable, porque o ruído alí foi moi atenuado. Fundamentalmente, QAM permite que os sinais analóxicos transmitan de forma eficaz información dixital. Tamén proporciona un medio para que os operadores transmitan máis bits no mesmo período de tempo, aumentando efectivamente o ancho de banda.

Cales son as vantaxes e desvantaxes de usar QAM?

O uso eficiente do ancho de banda é o principal beneficio das desviacións de modulación QAM. Isto débese ao feito de que QAM simboliza máis número de bits por operador. Por exemplo, 256-QAM mapea 8 bits por portadora e 16-QAM mapea 4 bits por portadora. As desvantaxes son que o proceso de modulación QAM é máis prensil ao ruído. Isto débese a que os estados de transmisión están moi próximos e requiren un nivel de ruído inferior. para mover o sinal dun punto a outro.

A modulación de amplitude en cuadratura pódese empregar cunha variedade de formatos diferentes:

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

Coñecementos básicos do modulador QAM

O modulador QAM segue esencialmente a idea que se pode ver na teoría básica QAM, onde hai dous sinais portadores e o cambio de fase entre eles é de 90 °. A continuación modúlanse en amplitude con dous fluxos de datos chamados fluxos de datos I ou en fase e Q ou de cuadratura. Estes xéranse na área de procesamento de banda base. Un modulador QAM funciona como un tradutor, axudando a traducir paquetes dixitais nun sinal analóxico para transferir datos sen problemas.

Os dous sinais sintetizados engádense xuntos e logo procesanse segundo o necesario na cadea de sinais de RF. Normalmente convértense en frecuencia á frecuencia final desexada e amplifícanse segundo sexa necesario.

Cabe destacar que a medida que a amplitude do sinal cambia, calquera amplificador de RF debe ser lineal para manter a integridade do sinal. Calquera non-linealidade cambiará o nivel relativo do sinal e cambiará a diferenza de fase, distorsionando así o sinal e introducindo a posibilidade de erros de datos.

Conceptos básicos sobre o demodulador QAM

O demodulador QAM é moi inverso ao modulador QAM. Os sinais entran no sistema, divídense e aplícanse cada lado a un mesturador. Unha metade ten aplicado o oscilador local en fase e a outra metade ten aplicado o sinal de oscilador de cuadratura.

O modulador básico supón que os dous sinais de cuadratura permanecen exactamente en cuadratura.Outro requisito é derivar un sinal de oscilador local para a demodulación que estea exactamente na frecuencia requirida para o sinal. Calquera desprazamento de frecuencia será un cambio na fase do sinal do oscilador local con respecto aos dous compoñentes portadores suprimidos de banda lateral dobre do sinal global.

O sistema inclúe circuítos para a recuperación do portador, normalmente bucles bloqueados por fase, algúns incluso teñen bucles interiores e externos. É importante recuperar a fase do operador, se non, a taxa de erro de bits dos datos verase afectada.

O circuíto mostrado anteriormente mostra circuítos comúns de modulador e demodulador IQ QAM empregados nun gran número de campos diferentes. Estes circuítos non só están feitos de compoñentes discretos, senón que se usan máis comúnmente en circuítos integrados que poden proporcionar un gran número de funcións.

Deixar unha mensaxe 

Lista de mensaxes