Quadrature amplitude modulation (QAM): ምንድን ነው እና የት ጥቅም ላይ ይውላል

ዝርዝር ሁኔታ:

Quadrature amplitude modulation (QAM): ምንድን ነው እና የት ጥቅም ላይ ይውላል
Quadrature amplitude modulation (QAM): ምንድን ነው እና የት ጥቅም ላይ ይውላል
Anonim

QAM ሞጁል ሁለት የአናሎግ መልእክት ሲግናሎችን ወይም ሁለት ዲጂታል ቢትስትራክቶችን በASK ወይም አናሎግ AM ዲጂታል ማስተካከያ ዘዴ በመጠቀም የሁለት ሞደም ሞገድ ስፋትን በመለዋወጥ (በማስተካከል) ያስተላልፋል።

የ amplitude ማስተካከያ
የ amplitude ማስተካከያ

የስራ መርህ

ሁለት ተሸካሚ ሞገዶች ተመሳሳይ ድግግሞሽ፣ብዙውን ጊዜ ሳይንሶይድ፣እርስ በርስ በ90° ከፊደል ውጪ በመሆናቸው quadrature carriers ወይም quadrature components ይባላሉ -ስለዚህ የወረዳው ስም። የተስተካከሉ ሞገዶች ተደምረዋል እና የመጨረሻው ሞገድ የሁለቱም የፋዝ shift ቁልፍ (PSK) እና amplitude shift keying (ASK) ወይም በአናሎግ ኬዝ ፋዝ ሞጁል (PM) እና amplitude modulation ነው።

እንደ ሁሉም የማሻሻያ ዕቅዶች፣ QAM ለውሂብ ምልክቱ ምላሽ አንዳንድ የአገልግሎት አቅራቢውን ሞገድ ሲግናል (ብዙውን ጊዜ ሳይን ሞገድ) በመቀየር መረጃን ያስተላልፋል። በዲጂታል QAM ሁኔታ, በርካታ ደረጃዎች እና ብዙ ስፋት ያላቸው ናሙናዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. የደረጃ shift ቁልፍ (PSK) ቀለል ያለ የQAM አይነት ሲሆን በውስጡም የአገልግሎት አቅራቢው ስፋት ቋሚ እና ደረጃው የሚቀያየርበት ነው።

በጦርነት ጊዜየQAM ማስተላለፊያ፣ ተሸካሚ ሞገድ ተመሳሳይ ድግግሞሽ ያላቸው ሁለት ሳይን ሞገዶች፣ 90° በክፍል እርስ በርስ (በአራት ማዕዘን) ስብስብ ነው። እነዚህም ብዙ ጊዜ እንደ "I" ወይም in-phase component፣ እንዲሁም "Q" ወይም quadrature component ይባላሉ። እያንዳንዱ አካል ሞገድ በመጠን ተስተካክሏል ይህም ማለት ስፋቱ ተቀይሯል አንድ ላይ ከመዋሃዱ በፊት ማስተላለፍ ያለበትን ውሂብ ለመወከል ይቀየራል።

ባለአራት ስፋት ማሻሻያ
ባለአራት ስፋት ማሻሻያ

መተግበሪያ

ከላይ ባለው ፎቶ ላይ ያለው የተቀረጸው ጽሑፍ የውሳኔ ድንበሮች የገጽታውን ወሰን (ወይም "የውሳኔ ወሰን" በጥሬው) ያመለክታሉ።

QAM (quadrature amplitude modulation) እንደ 802.11 የዋይ ፋይ ደረጃዎች ላሉ ዲጂታል ቴሌኮሙኒኬሽን ሥርዓቶች እንደ ማሻሻያ ዘዴ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል። የዘፈቀደ ከፍተኛ የእይታ ብቃትን በQAM ማግኘት የሚቻለው በድምጽ ደረጃ እና በአገናኝ መስመር ብቻ የተገደበ ተስማሚ የኮከብ መጠን በማዘጋጀት ነው።

QAM ሞጁል በኦፕቲካል ፋይበር ሲስተሞች ውስጥ የቢት ፍጥነት ሲጨምር ጥቅም ላይ ይውላል። QAM16 እና QAM64 በ 3-ቻናል ኢንተርፌሮሜትር በኦፕቲካል ሊመስሉ ይችላሉ።

ዲጂታል ቴክኖሎጂ

በዲጂታል QAM ውስጥ፣ እያንዳንዱ አካል ሞገድ ቋሚ ስፋት ያላቸው ናሙናዎችን ያቀፈ ነው፣ እያንዳንዱም አንድ ጊዜ ክፍተት ይይዛል፣ እና መጠኑ በቁጥር ይገለጻል፣ አንድ ወይም ከዚያ በላይ ሁለትዮሽ አሃዞች (ቢት) የሚወክሉ ደረጃዎች ውስጥ በአንዱ የተወሰነ ዲጂታል ቢት. በአናሎግ QAM የእያንዳንዱ ሳይን ሞገድ አካል ስፋት ያለማቋረጥ ይቀየራል።በጊዜ ከአናሎግ ሲግናል ጋር።

የደረጃ ማስተካከያ (አናሎግ PM) እና ቁልፍ (ዲጂታል PSK) እንደ ልዩ የQAM ጉዳይ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል፣ የመቀየሪያው ሲግናል መጠን ቋሚ ነው፣ ደረጃው ብቻ ሲቀየር። የኳድራቸር ማስተካከያ ወደ ፍሪኩዌንሲ ሞጁል (ኤፍኤም) እና ቁልፍ (FSK) ሊራዘም ይችላል ምክንያቱም እንደ ንዑስ ዝርያዎቹ ሊቆጠሩ ይችላሉ።

ልዩነት ደረጃ ማስተካከያ
ልዩነት ደረጃ ማስተካከያ

እንደ ብዙ የዲጂታል ሞዲዩሽን ዕቅዶች፣የህብረ ከዋክብት ዲያግራም ለQAM ጠቃሚ ነው። በQAM ውስጥ፣ የህብረ ከዋክብት ነጥቦች ብዙውን ጊዜ የሚደረደሩት በእኩል ቀጥ ያለ እና አግድም ክፍተት ባለው ካሬ ፍርግርግ ነው፣ ምንም እንኳን ሌሎች ውቅሮች (ለምሳሌ ክሮስ-QAM) ቢቻሉም። በዲጂታል ቴሌኮሙኒኬሽን ውስጥ ያለው መረጃ ብዙ ጊዜ ሁለትዮሽ ስለሆነ፣ በፍርግርግ ውስጥ ያሉት የነጥቦች ብዛት ብዙውን ጊዜ 2 (2፣ 4፣ 8፣ …) ነው።

QAM ብዙውን ጊዜ ካሬ ስለሆነ ጥቂቶቹ ብርቅ ናቸው - በጣም የተለመዱት ቅርጾች 16-QAM፣ 64-QAM እና 256-QAM ናቸው። ወደ ከፍተኛ የህብረ ከዋክብት ስብስብ በመሄድ፣ በምልክት ብዙ ቢትስ ሊተላለፍ ይችላል። ነገር ግን የህብረ ከዋክብት አማካኝ ሃይል አንድ አይነት ሆኖ ከቀጠለ ነጥቦቹ እርስ በርስ መቀራረብ እና ለድምፅ እና ለሌላ ሙስና የበለጠ ተጋላጭ መሆን አለባቸው።

ይህ ከፍ ያለ የቢት ስህተትን ያስከትላል እና ስለዚህ ከፍተኛ ቅደም ተከተል QAM ለቋሚ አማካኝ ህብረ ከዋክብት ሃይል ከአነስተኛ ትዕዛዝ QAM የበለጠ መረጃ በአስተማማኝ ሁኔታ ሊያቀርብ ይችላል። የቢት ስህተቱ መጠን ሳይጨምር ከፍ ያለ ትዕዛዝ QAM መጠቀም ከፍተኛ ይጠይቃልየምልክት-ወደ-ጫጫታ ሬሾ (SNR) የሲግናል ኃይልን በመጨመር፣ ጫጫታ በመቀነስ ወይም ሁለቱንም።

የቴክኒካል መርጃዎች

በ8-PSK ከሚቀርቡት የውሂብ ተመኖች የሚበልጡ ከሆነ፣ በI-Q አውሮፕላን ውስጥ ባሉ በአቅራቢያ ባሉ ነጥቦች መካከል ከፍተኛ ርቀት ስለሚያገኝ ወደ QAM መሄድ የበለጠ የተለመደ ነው፣ ነጥቦቹን በእኩል ያከፋፍላል። ውስብስብ የሆነው ነጥብ ነጥቦቹ ተመሳሳይ ስፋት የሌላቸው መሆናቸው ነው፣ እና ስለዚህ ዲሞዲዩተሩ አሁን ከክፍል ብቻ ሳይሆን ሁለቱንም ምዕራፍ እና ስፋት በትክክል ማወቅ አለበት።

QAM በስዕሉ ላይ።
QAM በስዕሉ ላይ።

ቴሌቪዥን

64-QAM እና 256-QAM ብዙ ጊዜ በዲጂታል ኬብል ቲቪ እና በኬብል ሞደሞች ውስጥ ያገለግላሉ። በዩናይትድ ስቴትስ 64-QAM እና 256-QAM በ SCTE ደረጃ በ ANSI/SCTE 07 2013 ደረጃ የተፈቀዱ የዲጂታል ኬብል ማሻሻያ እቅዶች ናቸው ብዙ ነጋዴዎች እንደ QAM-64 እና QAM-256 እንደሚጠሯቸው ልብ ይበሉ። UK modulation QAM-64 ለዲጂታል ቴሬስትሪያል ቲቪ (ፍሪቪው) እና 256-QAM ለFreeview-HD ጥቅም ላይ ይውላል።

የ quadrature modulator እቅድ
የ quadrature modulator እቅድ

የግንኙነት ስርዓቶች በጣም ከፍተኛ የእይታ ብቃትን ለማሳካት የተነደፉ ናቸው በዚህ ተከታታይ ውስጥ በተለምዶ በጣም ጥቅጥቅ ያሉ ድግግሞሾችን ይጠቀማሉ። ለምሳሌ፣ አሁን ያለው Powerplug AV2 500-Mbit የኤተርኔት መሳሪያዎች 1024-QAM እና 4096-QAM መሳሪያዎችን እንዲሁም የወደፊት መሣሪያዎችን የ ITU-T G.hn ስታንዳርድን በመጠቀም አሁን ካለው የቤት ሽቦ ጋር ይገናኛሉ።(coaxial ኬብል, የስልክ መስመሮች እና የኤሌክትሪክ መስመሮች); 4096-QAM 12 ቢት/ምልክት ያቀርባል።

ሌላው ምሳሌ የኤ.ዲ.ኤስ.ኤል ቴክኖሎጂ ለተጣመመ-ጥንድ መዳብ ሲሆን የህብረ ከዋክብት መጠኑ 32768-QAM ይደርሳል (በ ADSL ቃላቶች ይህ በቶን ቢት-ሎድንግ ወይም ቢትስ ይባላል ፣ 32768-QAM በድምጽ 15 ቢትስ ነው)።

ትልቅ የQAM ገበታ።
ትልቅ የQAM ገበታ።

እጅግ ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት የተዘጉ የሉፕ ሲስተሞች እንዲሁ 1024-QAM ይጠቀማሉ። 1024-QAM፣ adaptive codeing and modulation (ACM) እና XPIC በመጠቀም አምራቾች በአንድ 56 ሜኸር ቻናል የጊጋቢት አቅምን ማሳካት ይችላሉ።

በኤስዲአር ተቀባይ

የ8-QAM ክብ ፍሪኩዌንሲ ጥሩው 8-QAM ሞዲዩሽን ለተወሰነ ዝቅተኛው የዩክሊዲያን ርቀት ዝቅተኛውን አማካኝ ኃይል እንደሚያስፈልግ ይታወቃል። የ16-QAM ድግግሞሽ ንዑስ-ምርጥ ነው፣ ምንም እንኳን ጥሩው ከ8-QAM ጋር በተመሳሳይ መስመሮች ሊፈጠር ይችላል። እነዚህ ድግግሞሾች ብዙውን ጊዜ የኤስዲአር ተቀባይን ሲያስተካክሉ ጥቅም ላይ ይውላሉ። ተመሳሳይ (ወይም ተመሳሳይ) ድግግሞሾችን በመቆጣጠር ሌሎች ድግግሞሾችን እንደገና መፍጠር ይቻላል። እነዚህ ባህርያት በዘመናዊ የኤስዲአር ተቀባዮች እና ትራንስሰቨር፣ ራውተሮች፣ ራውተሮች ውስጥ በንቃት ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የሚመከር: