Qam Là Gì

  -  
Cùng khám phá tất bao gồm cả điều chế tín hiệu QAM, Quadrature Amplitude Modulation, vấn đáp qam là gì, qam hoạt động thế nào, sơ đồ dùng điều chế, ưu, nhược điểm...

Bạn đang xem: Qam là gì

QAM là gì

Điều chế biên độ vuông góc hoặc ( Quadrature Amplitude Modulation )QAM là một dạng pha trộn được sử dụng thoáng rộng để điều chỉnh tín hiệu dữ liệu trên một sóng có được thực hiện cho truyền thông vô tuyến, truyền họa cáp hoặc truyền ảnh vệ tinh Analog xuất xắc truyền hình số Digital.

So với điều chế số ASK, PSK là tăng năng suất phổ tần người ta sử dụng phương thức pha chế QAM. Sóng sở hữu được điều biến đối với tất cả biên độ và pha. ASK cùng PSK có công suất phổ tần thấp nên không thích hợp với việc truyền dẫn các vận tốc bit cao trên các dòng kênh với độ rộng băng tần hạn chế nên khi M>8 thì fan ta thông hay được sử dụng QAM, chứ ít khi sử dụng ASK với PSK.

Tín hiệu QAM được sử dụng rộng rãi trong truyền hình, truyền thông chính vì nó cung ứng lợi cầm cố hơn các dạng điều chế tài liệu khác như PSK…, tuy vậy có 2 hoặc những dạng pha chế dữ liệu vận động song tuy vậy với nhau.

Điều chế biên độ vuông góc, QAM là một dạng tín hiệu trong những số đó hai sóng mang đưa pha 90 độ, được pha chế và tác dụng đầu ra bao hàm cả biên độ với pha đổi thay thiên.

Trong ứng dụng thực tiễn là cả hai biên độ và quá trình biến thiên cùng xuất hiện, nó cũng có thể được coi là một hỗn hợp biên độ và điều chế pha.

Tại sao phải thực hiện điều chế Qam. Đơn giản bởi vì từ thực tế cần tiết kiệm chi phí băng thông dữ liệu, trong cuộc sống thường ngày hiện đại băng thông rất quan trọng đặc biệt cho truyền tải biểu lộ / dữ liệu

Tín hiệu pha chế biên độ thẳng, có nghĩa là dải biên kép thậm chí với một sóng có bị tiêu giảm chiếm gấp đôi băng thông của bộc lộ điều chế. Điều này rất lãng phí phổ tần số bao gồm sẵn. QAM hồi sinh sự cân bằng bằng cách đặt hai biểu lộ sóng có bị gián đoạn biên đứng hòa bình trong cùng một phổ như một tín hiệu sóng có ưu tiên băng tần kép vùng phía đằng trước bình thường, nên đường truyền để truyền dữ liệu cần không nhiều hơn.

Bạn cần dành thời gian xem thêm các bộ điều chế bộc lộ QAM mà doanh nghiệp AVA cung cấp

QAM Analog và Digital

Điều chế biên độ vuông góc, QAM rất có thể tồn tại trong số định Analog hoặc kỹ thuật số. Những phiên phiên bản tương từ của QAM hay được áp dụng để chất nhận được nhiều tín hiệu tương tự được có trên một sóng sở hữu đơn. Ví dụ, nó được thực hiện trong các khối hệ thống truyền hình PAL cùng NTSC, địa điểm các kênh khác nhau được cung cấp bởi QAM chất nhận được nó mang những thành phần của thông tin color hoặc color sắc. Trong số ứng dụng vô tuyến, khối hệ thống được call là C-QUAM được áp dụng cho đài AM stereo. Ở đây, các kênh khác nhau có thể chấp nhận được hai kênh được yêu ước cho âm thanh nổi được sở hữu trên sóng có đơn.

Định dạng tiên tiến nhất của QAM thường được call là "Quantised QAM" và chúng đang càng ngày càng được áp dụng để truyền dữ liệu liên tiếp trong các khối hệ thống truyền thông vô tuyến. Hệ thống thông tin vô con đường từ technology di đụng như LTE trong các khối hệ thống không dây bao gồm WiMAX cùng Wi-Fi 802.11 thực hiện nhiều dạng QAM cùng việc thực hiện QAM ngày dần được sử dụng rộng rãi trong nghành truyền thông vô tuyến.

Khái niệm cơ phiên bản về con số / con số QAM

Điều chế biên độ vuông góc, QAM, khi được sử dụng cho truyền dẫn chuyên môn số cho những ứng dụng truyền thông vô tuyến có thể mang vận tốc dữ liệu cao hơn nữa so với các sơ đồ pha trộn biên độ thường thì và những sơ đồ điều chế pha. Số điểm cơ mà tại kia tín hiệu có thể dừng, có nghĩa là số điểm được đã cho thấy trong biểu đạt định dạng điều chế, ví dụ: pha trộn 16 QAM áp dụng 16 điểm phù hợp thành.

Khi thực hiện QAM, các điểm hòa hợp thành thường xuyên được bố trí trong một ô vuông với khoảng cách thẳng đứng và ngang đều bằng nhau và hiệu quả là các dạng thịnh hành nhất của QAM thực hiện một vừa lòng thành cùng với số điểm tương tự với năng suất 16 QAM / 32 QAM / 64 QAM / 128 QAM / 256QAM

Bằng cách thực hiện định dạng pha trộn bậc cao hơn, có nghĩa là nhiều điểm rộng trên những hợp thành (có nhiều bào viết sử dụng cụm tự “chòm sao” , hoàn toàn có thể truyền nhiều bit hơn cho từng biểu tượng. Mặc dù nhiên, các điểm gần nhau hơn và vì thế dễ bị nhiễu cùng lỗi dữ liệu hơn.

Thông thường một đúng theo thành QAM là hình vuông vắn và bởi vì đó các dạng thông dụng nhất của QAM 16QAM, 64QAM và 256QAM.

Ưu điểm của việc chuyển sang các định dạng bậc cao hơn nữa là có nhiều điểm rộng trong vừa lòng thành và vị đó có thể truyền những bit hơn cho mỗi điểm.

Nhược điểm là các điểm đúng theo thành ngay gần nhau hơn và bởi đó liên kết dễ bị nhiễu hơn. Kết quả là, những phiên bạn dạng QAM bậc cao hơn nữa chỉ được áp dụng khi gồm một xác suất tín hiệu đủ nhiễu cao.

Để hỗ trợ một ví dụ về cách QAM hoạt động, sơ đồ vật hợp thành bên dưới đây cho biết thêm các giá chỉ trị link với các trạng thái khác nhau cho biểu đạt 16QAM. Tự đó, có thể thấy rằng một luồng bit liên tục rất có thể được team lại thành tư phần cùng được trình diễn dưới dạng một chuỗi.

Thông thường, vật dụng tự phải chăng nhất mà lại QAM chạm mặt phải là 16QAM. Lý do cho việc này là lắp thêm tự thấp tốt nhất thường chạm mặt phải là

*

Ngoài ra 8QAM ko được áp dụng rộng rãi. Điều này là do hiệu suất lỗi của 8QAM gần bởi với 16QAM - nó chỉ cao hơn nữa khoảng 0,5 dB và tốc độ dữ liệu chỉ bằng 3/4 so cùng với 16QAM. Điều này phát sinh từ hình chữ nhật, chứ không phải hình vuông vắn của những điểm đúng theo thành.

Ưu điểm và nhược điểm của điều chế biểu lộ QAM

Mặc cho dù QAM xuất hiện thêm để tăng tác dụng truyền dữ liệu tín hiệu mang lại các hệ thống truyền thông vô tuyến bằng cách sử dụng cả biên độ và pha trở thành đổi.

Nhưng nó có một số trong những hạn chế:

Đầu tiên là nó dễ bị nhiễu rộng vì các trạng thái ở gần nhau hơn nên cần có mức nhiễu tốt hơn để chuyển bộc lộ đến một điểm khác. Cỗ thu để sử dụng với pha trộn pha hoặc tần số đều rất có thể sử dụng những bộ khuếch đại hạn chế có thể loại bỏ ngẫu nhiên nhiễu biên độ nào

Giới hạn vật dụng hai cũng khá được kết phù hợp với thành phần biên độ của tín hiệu. Khi biểu lộ điều chế pha hoặc tần số được khuếch tán trong bộ phát vô tuyến, không cần sử dụng bộ khuếch đại đường tính, trong những khi khi thực hiện QAM tất cả chứa yếu tắc biên độ thì phải gia hạn tuyến tính. Thật không may là các bộ khuếch đại con đường tính kém hiệu quả và tiêu hao nhiều năng lượng hơn, và điều này khiến chúng kém thu hút hơn so với các ứng dụng di động.

QAM so với những định dạng pha chế khác

Vì tất cả những điểm mạnh và nhược điểm khi thực hiện QAM, cần phải so sánh QAM với các cơ chế khác trước khi đưa ra đưa ra quyết định về cơ chế tối ưu. Một số hệ thống truyền thông vô tuyến tự động thay đổi sơ thứ điều chế phụ thuộc vào đk và yêu thương cầu link - nấc tín hiệu, nhiễu, vận tốc dữ liệu đề nghị thiết, v.v.

Bảng sau đây so sánh các dạng pha trộn khác nhau:

*

Tuy nhiên, các điểm không còn cùng biên độ. Điều này có nghĩa là bộ giải điều chế đề nghị phát hiện nay cả pha với biên độ. Hình như thực tế là biên độ thay đổi có nghĩa là một bộ khuếch đại đường tính là quan trọng để khuếch tán tín hiệu.

Lý thuyết và công thức QAM

Một số định hướng QAM cơ phiên bản về phương trình tương đối đơn giản cung cấp một số hiểu hiểu rõ hơn cùng tổng quan về đầy đủ gì sẽ thực sự xảy ra trong biểu hiện QAM.

Cơ sở định hướng QAM

Lý thuyết biên độ bậc hai cho thấy thêm cả biên độ với pha thay đổi trong biểu đạt QAM.

Cách cơ phiên bản trong kia một biểu lộ QAM hoàn toàn có thể được tạo thành là tạo nên hai bộc lộ lệch 90 ° cùng nhau và tiếp nối tổng thích hợp chúng. Điều này sẽ tạo nên ra một biểu đạt đó là tổng của tất cả hai sóng, trong những số ấy có một biên độ độc nhất định hiệu quả từ tổng của cả hai biểu đạt và một quá trình mà một đợt nữa dựa vào vào tổng của các tín hiệu.

Nếu biên độ của một trong những tín hiệu được kiểm soát và điều chỉnh thì điều này ảnh hưởng đến cả pha và biên độ của biểu thị tổng thể, pha tất cả xu hướng hướng đến tín hiệu tất cả nội dung biên chiều cao hơn.

Xem thêm: Project Assistant Là Gì ? Nghề Project Assistant Có Khó Khăn Hay Không?

Vì có hai biểu thị RF hoàn toàn có thể được điều chế, bọn chúng được call là biểu đạt I - In-phase cùng Q - Quadrature.

Các biểu lộ I và Q có thể được màn biểu diễn bằng những phương trình dưới đây:

I = A cos (Ψ) với Q = A sin (Ψ)

Có thể thấy rằng các thành phần I với Q được màn biểu diễn như cosin và sin. Điều này là vì hai biểu đạt bị lệch pha 90 ° cùng với nhau.

Sử dụng nhì phương trình có thể biểu hiện tín hiệu bên dưới dạng :.

cos (α + β) = cos (α) cos (β) - sin (α) sin (β)

Sử dụng biểu thức cos (2πft + Ψ) cho biểu hiện sóng mang.

Một cos (2πft + Ψ) = I cos (2? Ft) - Q sin (2πft)

Trong đó f là tần số sóng mang.

Biểu thức này cho biết thêm dạng sóng công dụng là một biểu lộ định kỳ mà pha rất có thể được điều chỉnh bằng phương pháp thay thay đổi biên độ hoặc cả I cùng Q. Điều này cũng có thể dẫn đến biến hóa biên độ.

Theo đó, có thể điều chỉnh kỹ thuật số dấu hiệu sóng mang bằng phương pháp điều chỉnh biên độ của hai tín hiệu hỗn hợp.

Ở Việt Nam hiện giờ chủ yếu thực hiện điều chế QAM 64 . Thực tế với biểu thị truyền hình QAM 64 Thì thông số MER chất nhận được luôn đạt tự 32dB trở lên.

Xét đến dung lượng khi pha chế QAM cho biểu đạt truyền hình. Ta thực hiện điều chế QAM 64.

Khi đó, hệ số sử dụng là . Vậy M=6.

Ta đang sử dụng băng thông 8Mhz/Kênh.

Theo đối chiếu phổ lúc tính xác suất giữa đường truyền Nyquist với độ phẳng đỉnh tín hiệu của cục lọc khi pha trộn thì hằng số trong pha chế DVB-C là r=0,15:

Ta tính được: S(max)=8.M/(1+r)=8.6/(1+0.15)=41,736 Mbps

Lượng Bit-rate đích thực ta có thể sử dụng được lúc qua diều chế QAM:

S(use)=S(max).188/204=38,3625 Mbps

Như vậy với điều chế QAM 64, ta chỉ có thể sử dụng về tối đa 38.4625Mbps nhưng mà thôi. Lúc truyền tải những kênh truyền hình, cần chăm chú dung lượng buổi tối đa của QAM mà đo lường chèn ghép, phân phối bố trí các kênh mang đến phù hợp.

So sánh 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM

Điều chế số QAM, Quadrature được sử dụng thoáng rộng trong những ứng dụng media dữ liệu số và truyền thông dữ liệu số. Một loạt những dạng QAM gồm sẵn và một số dạng thịnh hành hơn bao hàm 16 QAM, 32 QAM, 64 QAM, 128 QAM với 256 QAM. Ở đây, những số liệu đề cập mang đến số điểm trên thích hợp thành, tức là số lượng các trạng thái hiếm hoi có thể tồn tại.

Các biến chuyển thể khác QAM rất có thể được áp dụng khi vận tốc dữ liệu vượt quá mức được cung ứng bởi 8-PSK được yêu cầu do một hệ thống truyền thông vô tuyến. Điều này là do QAM đạt được khoảng cách lớn hơn giữa các điểm gần kề trong phương diện phẳng I-Q bằng phương pháp phân phối những điểm đồng hồ hết hơn.

Và theo phong cách này, các điểm trên phù hợp thành sẽ biệt lập rõ rộng và những lỗi dữ liệu bị giảm. Trong khi hoàn toàn có thể truyền những bit hơn cho từng biểu tượng, nếu tích điện của hòa hợp thành vẫn duy trì nguyên, các điểm trên phù hợp thành cần gần nhau hơn và quá trình truyền trở phải dễ bị nhiễu hơn. Điều này dẫn đến tỷ lệ lỗi bit cao hơn so với các biến thể QAM bậc thấp hơn. Bằng phương pháp này, tất cả sự cân bằng giữa các việc đạt được vận tốc dữ liệu cao hơn nữa và duy trì tỷ lệ lỗi bit đồng ý được đối với bất kỳ hệ thống liên hệ vô con đường nào.

Ứng dụng QAM

QAM có rất nhiều ứng dụng media và truyền dữ liệu vô tuyến. Tuy vậy một số trở thành thể ví dụ của QAM được thực hiện trong một số ứng dụng với tiêu chuẩn cụ thể.

Đối với những ứng dụng phân phát sóng nội địa chẳng hạn, 64 QAM và 256 QAM thường được sử dụng trong số ứng dụng truyền hình cáp cùng cáp chuyên môn số. Ở Anh, 16 QAM và 64 QAM hiện đang rất được sử dụng mang lại truyền hình mặt khu đất kỹ thuật số bởi DVB - Digital đoạn phim Broadcasting. Trên Hoa Kỳ, 64 QAM và 256 QAM là những sơ vật dụng điều chế buộc phải cho cáp tiên tiến nhất như được chuẩn chỉnh hóa bởi SCTE trong tiêu chuẩn chỉnh ANSI / SCTE 07 2000.

Thêm vào đó, các biến thể của QAM cũng khá được sử dụng cho các ứng dụng technology không dây với di động.

Biểu đồ QAM

Các sơ thứ hợp thành cho thấy các vị trí không giống nhau cho những trạng thái trong những dạng khác nhau của QAM, pha trộn biên độ cầu phương. Khi vật dụng tự của điều chế tăng lên, số lượng điểm bên trên biểu trang bị hợp thành QAM cũng vậy.

 

Các biểu thiết bị dưới đây cho thấy thêm các sơ đồ dùng hợp thành cho một loạt các định dạng điều chế:

*
*
*
*

Số bit QAM trên mỗi Symbol

Ưu điểm của việc thực hiện QAM là nó là một dạng pha trộn bậc cao hơn và công dụng là nó có thể mang những bit thông tin hơn cho mỗi ký hiệu. Bằng cách chọn một format thứ tự cao hơn của QAM, tốc độ dữ liệu của một liên kết hoàn toàn có thể được tăng lên.

Bảng sau đây đưa ra một bạn dạng tóm tắt về tốc độ bit của những dạng QAM cùng PSK khác nhau.

*

Biên độ nhiễu QAM

Trong khi phần trăm điều chế bậc cao hơn hoàn toàn có thể cung cấp vận tốc dữ liệu nhanh hơn những và mức công dụng quang phổ cao hơn cho hệ thống thông tin vô tuyến. Các sơ đồ pha chế bậc cao hơn nữa có độ bầy hồi rẻ hơn đáng kể đối với nhiễu với nhiễu.

Xem thêm: Mua Cổ Phiếu Nước Ngoài - Chơi Chứng Khoán Nước Ngoài: Coi Chừng Dính Bẫy!

Kết trái là, nhiều khối hệ thống liên lạc vô tuyến bây giờ sử dụng các kỹ thuật điều chế say đắm nghi động. Chúng cảm nhận những điều kiện kênh và kiểm soát và điều chỉnh sơ vật dụng điều chế nhằm thu được vận tốc dữ liệu tối đa cho những điều kiện đang cho. Khi biểu đạt để giảm tỷ lệ tiếng ồn, lỗi đang tăng thuộc với vấn đề gửi lại dữ liệu, vì vậy làm sút thông lượng. Bằng cách hoàn nguyên về sơ đồ pha chế bậc thấp, liên kết hoàn toàn có thể được thực hiện an toàn và tin cậy hơn với không nhiều lỗi dữ liệu hơn cùng gửi lại.