Xem mẫu
- Quadrature biên độ điều chế
- Khái niệm Quadrature biên độ điều chế(QAM)
QAM) là cả một tương tự và điều chế ra một mô hình kỹ thuật số.
Nó truyền tải thông điệp hai tín hiệu tương tự, hoặc hai dòng chút
kỹ thuật số, bằng cách thay đổi (modulating) các amplitudes của
hai đợt tàu sân bay, sử dụng biên độshift keying (ASK) Đề án
điều chế kỹ thuật số hoặc điều chế biên độ (AM) kiểu điều chế
tương tự. Những hai đợt, thường sinusoids, được ra khỏi giai đoạn
với nhau bằng 90 ° và được như vậy gọi là tàu sân bay câu ̀
phương hay thành phần câu phương do đó tên của chương trình
̀
này.
Các sóng điều biến được tổng kết, và các dạng sóng kết quả là
một sự kết hợp của cả hai giai đoạnshift keying (PSK) và biên
độshift keying (ASK), hoặc trong trường hợp tương tự của điều
chế pha (PM) và điều chế biên độ. Trong trường hợp QAM kỹ
thuật số, một số hữu hạn ít nhất hai giai đoạn, và ít nhất hai
amplitudes được sử dụng. Modulators PSK thường được thiết kế
sử dụng nguyên tắc QAM, nhưng không được coi là QAM kể từ
khi biên độ của các hãng truyền tín hiệu điều biến là hằng số.
- Digital QAM (kỹ thuật số)
Giống như tất cả các chương trình điều chế, QAM truyền tải dữ liệu
bằng cách thay đổi một số khía cạnh của một tín hiệu tàu sân bay,
hoặc sóng các tàu sân bay, (thường là một sinusoid) để phản ứng lại
một tín hiệu dữ liệu. Trong trường hợp của QAM, biên độ của hai đợt,
90 độ outofpha với nhau (trong câu phương) đang thay đổi (điều
̀
biến hoặc keyed) đại diện cho các tín hiệu dữ liệu. Biên độ
modulating hai tàu sân bay trong câu phương có thể được xem như
̀
cả hai tương đương biên độ modulating và giai đoạn modulating một
tàu sân bay duy nhất.
Giai đoạn điều chế (analog PM) và phashift keying (PSK kỹ thuật
số) có thể được coi là một trường hợp đặc biệt của QAM, nơi có độ
lớn của tín hiệu modulating là một hằng, với giai đoạn chỉ khác nhau.
Điều này cũng có thể được mở rộng để điều chế tần số (FM) và tần
sốshift keying (FSK), cho này có thể được coi là một trường hợp đặc
biệt của điều chế pha.
- Analog QAM(tương thích)
Khi truyền tín hiệu của hai modulating chúng với
QAM, các tín hiệu truyền đi sẽ có dạng:
nơi I(t) và Q (t) là những tín hiệu modulating và f0 là
tần số tàu sân bay.
Tại nhận, hai modulating tín hiệu có thể được sử
dụng demodulated một demodulator mạch lạc.
Multiplies nhận như một tín hiệu nhận được một
cách riêng biệt với một cô sin và cả tín hiệu sin để
sản xuất các ước tính đã nhận được của tôi (t) và Q
(t) tương ứng. Bởi vì các tài sản orthogonality của
các tín hiệu tàu sân bay, có thể để phát hiện các tín
hiệu modulating một cách độc lập.
Trong trường hợp lý tưởng của I (t) là demodulated
bằng cách nhân tín hiệu truyền đi với một tín hiệu cô
sin:
Analog QAM:đo màu PAL thanh tín hiệu
trên một màn hình analyser vector.
- Analog QAM(tương thích)
Sử dụng các tiêu chuẩn nhận dạng lượng giác, chúng ta có thể viết nó
như:
Lowpass ri lọc (t) loại bỏ điều khoản tần số cao (có chứa 4πf0t), chỉ để
lại I (t) nhiệm kỳ. Đây là tín hiệu lọc không bị ảnh hưởng bởi Q (t), cho
thấy rằng trong giai đoạn thành phần có thể được nhận độc lập của các
thành phần câu phương. Tương tự như vậy, chúng tôi có thể nhân s (t)
̀
bởi một làn sóng sin và sau đó thấp vượt qua bộ lọc để trích xuất Q (t).
- Analog QAM(tương thích)
Analog QAM được sử dụng trong các hệ
thống truyền hình NTSC và PAL, nơi mà IQ
tín hiệu và thực hiện các thành phần của
Chroma (màu sắc) thông tin. "Tương thích
QAM" hoặc Cquam được sử dụng trong phát
thanh stereo AM đến mang theo các thông tin
khác biệt âm thanh stereo.
- Fourier phân tích của QAM
Trong miền tần số, QAM có một mô hình tương tự quang phổ để
điều chế DSBSC. Sử dụng các thuộc tính của biến đổi Fourier,
chúng tôi thấy rằng:
trong đó S (f), MI (f) và MQ (f) là biến đổi Fourier (tần sốđại diện
miền) của s (t), I (t) và Q (t), tương ứng.
- Quantized QAM (lượng tử hoá)
Theo đề án điều chế với nhiều kỹ thuật số, các biểu đồ chòm sao là một đại
diện có ích. Trong QAM, các điểm chòm sao thường được bố trí trong một
khung vuông với khoảng cách dọc và ngang bằng nhau, mặc dù các cấu
hình khác là có thể (ví dụ: CrossQAM).
Từ trong viễn thông kỹ thuật số dữ liệu thường được nhị phân, số lượng các
điểm trong lưới điện thường là một sức mạnh của 2 (2, 4, 8 ...). Kể từ khi
QAM thường là hình vuông, một vài trong số này là rất hiếmnhững hình
thức phổ biến nhất là 16QAM, 64QAM, 128QAM và 256QAM. Bằng cách
di chuyển đến một chòm sao để cao hơn, có thể truyền bit thêm cho mỗi
biểu tượng. Tuy nhiên, nếu năng lượng có nghĩa là các chòm sao là vẫn như
cũ (bằng cách làm một so sánh công bằng), những điểm phải được gần gũi
hơn với nhau và vì vậy dễ bị nhiễu và tham nhũng khác; này kết quả trong
một tỷ lệ lỗi cao hơn chút và do đó bậc cao QAM có thể cung cấp nhiều dữ
liệu hơn ít tin cậy hơn thấpQAM trật tự, cho năng lượng liên tục có nghĩa là
chòm sao
64QAM và 256QAM thường được sử dụng trong truyền hình cáp kỹ thuật số và
các ứng dụng modem cáp
- Transmitter (máy phát)
Những hình ảnh sau đây cho thấy cấu trúc lý tưởng của một truyền QAM,
với một tần số f0 tàu sân bay và đáp ứng tần số của Ht lọc của truyền:
Trước tiên dòng chảy của các bit được truyền đi được chia thành hai phần
bằng nhau: quá trình này tạo ra hai tín hiệu độc lập sẽ được truyền đi.
Chúng được mã hoá riêng biệt giống như họ đã ở biên độ mộtshift keying
(ASK) modulator. Sau đó, một trong những kênh ( "một giai đoạn") là nhân
với một cô sin, trong khi các kênh khác (trong "câu phương") là một nhân
̀
sin. Bằng cách này có một giai đoạn 90 ° giữa chúng. Họ chỉ đơn giản là
thêm một đến khác và được gửi qua các kênh thực.
- Transmitter
Gửi tín hiệu có thể được bày tỏ trong mẫu:
nơi vc [n] và vs [n] là các hiệu điện thế áp dụng để đáp ứng với
các biểu tượng thứ n cho cô sin và sóng sin tương ứng.
- Receiver (Nhận)
Nhận chỉ cần thực hiện quá trình ngược của truyền này. Lý tưởng cấu
trúc của nó được hiển thị trong hình dưới đây với các Hr nhận được
phản ứng tần số của bộ lọc:
Nhân với một cô sin (hoặc một sin) và do một thấp vượt qua bộ lọc có
thể trích xuất các thành phần trong giai đoạn (hoặc trong câu phương).
̀
Sau đó, chỉ có một demodulator ASK và hai dòng chảy của các dữ liệu
được sáp nhập trở lại.
- Quantized QAM (hiệu suất)
Các định nghĩa sau đây là cần thiết trong việc xác định tỷ giá lỗi:
* M = Số ký hiệu trong điều chế chòm sao
* Eb = năng lượng cho mỗi bit
* Es = năng lượng cho mỗi biểu tượng = KEB với bit k mỗi biểu tượng
* N0 = ồn mật độ điện quang phổ (W / Hz)
* Pb = xác suất của bitlỗi
* PBC = xác suất của bitlỗi trên tàu sân bay
* Ps = xác suất của các biểu tượnglỗi
* PSC = xác suất của các biểu tượnglỗi trên tàu sân bay
- Quantized QAM (hiệu suất)
Q (x) là liên quan đến các chức năng bổ sung lỗi Gaussian bởi:
, mà là khả năng mà x sẽ được theo đuôi của PDF Gaussian vô
cực theo hướng tích cực.
Tỷ lệ lỗi trích dẫn ở đây là những phụ gia trong tiếng ồn trắng
Gauss (AWGN).
Nơi tọa độ cho các chòm sao được cho điểm trong bài viết này,
xin lưu ý rằng họ đại diện cho một chòm sao không bình thường
hóa. Tức là, nếu một cụ thể có nghĩa là năng lượng trung bình
được yêu cầu (ví dụ như đơn vị năng lượng trung bình), các chòm
sao sẽ cần phải được tuyến tính thu nhỏ lại.
- Chữ nhật QAM
QAM chòm sao có hình chữ nhật, nói
chung, phụ tối ưu theo nghĩa là họ
không tối đa không gian các điểm chòm
sao cho một năng lượng nhất định. Tuy
nhiên, họ có lợi thế đáng kể rằng chúng
có thể dễ dàng lây truyền qua đường là
hai điều chế biên độ xung (PAM) tín
hiệu trên tàu sân bay câu phương, và
̀
có thể dễ dàng demodulated. Các
chòm sao không vuông, xử lý bên dưới,
đạt được chút nhẹ hơn tỷ lệ lỗi (BER)
nhưng kho nga
và demodulate.
Chòm sao cho sơ đồ hình chữ nhật
16QAM.
- Chữ nhật QAM
Các hình chữ nhật đầu tiên của chòm sao QAM thường gặp phải là
16QAM, các biểu đồ chòm sao mà được hiển thị ở đây. Một Graybit
mã hoá chuyển nhượng cũng được. Lý do là 16QAM thường là đầu
tiên là một việc xem xét ngắn cho thấy rằng 2QAM và 4QAM đang
trong giai đoạn thực tế nhị phânshift keying (BPSK) và giai đoạn câu
̀
phươngshift keying (QPSK), tương ứng. Ngoài ra, các lỗi tỷ lệ thực
hiện 8QAM gần đó của 16QAM (chỉ khoảng 0,5 dB tốt hơn [sửa]),
nhưng tỷ lệ dữ liệu của nó chỉ là ba phầntư là của 16QAM.
Biểu hiện cho các biểu tượnglỗi tỷ lệ hình chữ nhật QAM không khó
để lấy được, nhưng sản lượng khá khó chịu ngữ. Đối với một số thậm
chí cả các bit trên một biểu tượng, k, biểu hiện chính xác có sẵn. Họ
là một cách dễ dàng nhất bày tỏ trong một ý nghĩa cho mỗi tàu sân
bay:
- Chữ nhật QAM
v ì v ậy:
Bitlỗi tỷ lệ phụ thuộc vào biểu tượng để lập bản đồ bit, nhưng cho và một xám
mã hoá chuyển nhượng để chúng tôi có thể giả định mỗi lỗi biểu tượng nguyên
nhân chỉ có một lỗi bit bitlỗi tỷ lệ là khoảng
Kể từ khi các tàu sân bay là độc lập, các bit rate lỗi tổng thể là giống như mỗi tàu
sân bay tỷ lệ lỗi, giống như BPSK và QPSK.
- Oddk QAM
Cho k lẻ, chẳng hạn như 8QAM k (= 3) là khó khăn hơn để có được
biểu tượngtỷ giá lỗi, nhưng là một ràng buộc chặt phía trên là:
Hai chữ nhật 8chòm sao QAM được hiển thị dưới đây mà không cần
tập bit. Những cả hai đều có cùng một khoảng cách tối thiểu giữa các
điểm biểu tượng, và do đó các biểu tượng cùng một tỷ lệ lỗi (đến một
xấp xỉ đầu tiên).
Bit chính xác tỷ lệ lỗi, Pb sẽ phụ thuộc vào bitchuyển nhượng.
Lưu ý rằng không phải của chòm sao này được sử dụng trong thực tế,
như là không phải hình chữ nhật phiên bản của 8QAM được tối ưu.
- Oddk QAM
Chòm sao sơ đồ cho hình chữ nhật Thay thế chòm sao sơ đồ cho hcn
8-QAM 8-QAM
- Không phải hình chữ nhật QAM
Chòm sao sơ đồ cho tròn 8-QAM. Chòm sao sơ đồ cho Thông tư
nguon tai.lieu . vn
