Modulimi QAM transmeton dy sinjale mesazhesh analoge ose dy rryma bit dixhitale duke ndryshuar (moduluar) amplitudat e dy valëve bartës duke përdorur një skemë modulimi dixhital ASK ose analog AM.
Parimi i punës
Dy valë bartëse të së njëjtës frekuencë, zakonisht sinusoidë, janë jashtë fazës me njëra-tjetrën me 90° dhe kështu quhen bartës kuadraturash ose komponentë kuadratikë - prandaj emri i qarkut. Valët e moduluara përmblidhen dhe forma e valës përfundimtare është një kombinim i kyçjes së zhvendosjes së fazës (PSK) dhe çelësit të zhvendosjes së amplitudës (ASK), ose në rastin analog, modulimit të fazës (PM) dhe modulimit të amplitudës.
Ashtu si të gjitha skemat e modulimit, QAM transmeton të dhëna duke ndryshuar disa aspekte të sinjalit të valës bartëse (zakonisht një valë sinus) në përgjigje të sinjalit të të dhënave. Në rastin e QAM dixhitale, përdoren mostra me shumë faza dhe amplitudë të shumëfishtë. Tastimi i ndërrimit të fazës (PSK) është një formë më e thjeshtë e QAM në të cilën amplituda e bartësit është konstante dhe vetëm faza zhvendoset.
Në rast deformimiTransmetimi QAM, një valë bartëse është një koleksion i dy valëve sinus të së njëjtës frekuencë, 90° në fazë nga njëra-tjetra (në kuadraturë). Këto shpesh referohen si komponenti "I" ose në fazë, si dhe komponenti "Q" ose kuadratura. Çdo valë përbërëse është e moduluar në amplitudë, që do të thotë se amplituda e saj ndryshohet për të përfaqësuar të dhënat që duhet të transferohen përpara se të kombinohen së bashku.
Aplikacion
Kufijtë e vendimit të mbishkrimit në foton e mësipërme tregojnë kufirin e sipërfaqes (ose "kufirin e vendimit", fjalë për fjalë).
QAM (modulimi i amplitudës kuadratike) përdoret gjerësisht si një skemë modulimi për sistemet dixhitale të telekomunikacionit si standardet 802.11 Wi-Fi. Efikasiteti i lartë spektral arbitrar mund të arrihet me QAM duke vendosur një madhësi të përshtatshme konstelacioni, të kufizuar vetëm nga niveli i zhurmës dhe lineariteti i lidhjes.
Modulimi QAM përdoret në sistemet e fibrave optike me rritjen e shpejtësisë së bitit. QAM16 dhe QAM64 mund të emulohen optikisht me një interferometër me 3 kanale.
Teknologji Dixhitale
Në QAM dixhitale, çdo valë përbërëse përbëhet nga mostra me amplitudë konstante, secila zë një interval të vetëm kohor, dhe amplituda është e kuantizuar, e kufizuar në një nga një numër i kufizuar nivelesh që përfaqësojnë një ose më shumë shifra (bit) binare të pak dixhitale. Në QAM analoge, amplituda e secilit komponent të një vale sinus ndryshon vazhdimishtnë kohë me një sinjal analog.
Modulimi i fazës (PM analoge) dhe kyçja (PSK dixhitale) mund të konsiderohen si një rast i veçantë i QAM, ku madhësia e sinjalit modulues është konstante, me ndryshim vetëm të fazës. Modulimi kuadratik gjithashtu mund të zgjerohet në modulimin e frekuencës (FM) dhe çelësin (FSK), pasi ato mund të konsiderohen si nëngrupet e tij.
Ashtu si me shumë skema të modulimit dixhital, diagrami i konstelacionit është i dobishëm për QAM. Në QAM, pikat e konstelacionit zakonisht vendosen në një rrjet katror me hapësirë të barabartë vertikale dhe horizontale, megjithëse konfigurime të tjera (p.sh. Cross-QAM) janë të mundshme. Meqenëse të dhënat janë zakonisht binare në telekomunikimet dixhitale, numri i pikave në një rrjet është zakonisht 2 (2, 4, 8, …).
Për shkak se QAM është zakonisht katror, disa janë të rralla - format më të zakonshme janë 16-QAM, 64-QAM dhe 256-QAM. Duke lëvizur në një plejadë të rendit më të lartë, mund të transmetohen më shumë bit për simbol. Megjithatë, nëse energjia mesatare e plejadës mbetet e njëjtë (duke bërë një krahasim të drejtë), pikat duhet të jenë më afër njëra-tjetrës dhe për këtë arsye më të ndjeshme ndaj zhurmës dhe korrupsionit tjetër.
Kjo rezulton në një shkallë më të lartë të gabimit bit dhe për këtë arsye një QAM e rendit më të lartë mund të sigurojë më shumë të dhëna me më pak të besueshme se një QAM e rendit më të ulët për një energji mesatare konstelacioni konsistente. Përdorimi i QAM të rendit më të lartë pa rritur shkallën e gabimit të bitit kërkon më shumëraporti sinjal-zhurmë (SNR) duke rritur energjinë e sinjalit, duke reduktuar zhurmën ose të dyja.
Ndihma teknike
Nëse kërkohen norma të dhënash më të mëdha se ato të ofruara nga 8-PSK, është më e zakonshme të kalosh në QAM pasi arrin një distancë më të madhe midis pikave ngjitur në planin I-Q, duke i shpërndarë pikat në mënyrë më të barabartë. Një faktor ndërlikues është se pikat nuk kanë më të njëjtën amplitudë, dhe kështu demodulatori tani duhet të zbulojë saktë edhe fazën edhe amplituda, në vend se vetëm fazën.
Televizion
64-QAM dhe 256-QAM përdoren shpesh në televizorin kabllor dixhital dhe modemet kabllore. Në Shtetet e Bashkuara, 64-QAM dhe 256-QAM janë skema të autorizuara të modulimit të kabllove dixhitale që janë të standardizuara nga SCTE në standardin ANSI/SCTE 07 2013. Vini re se shumë tregtarë do t'i referohen atyre si QAM-64 dhe QAM-256. Modulimi në Mbretërinë e Bashkuar QAM-64 përdoret për TV dixhital tokësor (Freeview) dhe 256-QAM përdoret për Freeview-HD.
Sistemet e komunikimit të krijuara për të arritur nivele shumë të larta të efikasitetit spektral zakonisht përdorin frekuenca shumë të dendura në këtë seri. Për shembull, pajisjet aktuale Powerplug AV2 500 Mbit Ethernet përdorin pajisje 1024-QAM dhe 4096-QAM, si dhe pajisje të ardhshme që përdorin standardin ITU-T G.hn për t'u lidhur me instalimet elektrike ekzistuese të shtëpisë.(kabllo koaksiale, linja telefonike dhe linja elektrike); 4096-QAM ofron 12 bit/simbol.
Një shembull tjetër është teknologjia ADSL për bakrin me çifte të përdredhura, madhësia e konstelacionit të së cilës arrin 32768-QAM (në terminologjinë ADSL kjo quhet ngarkim bit ose bit për ton, 32768-QAM është e barabartë me 15 bit për ton).
Sistemet e unazës së mbyllur me gjerësi bande ultra të lartë përdorin gjithashtu 1024-QAM. Duke përdorur 1024-QAM, kodim dhe modulim adaptiv (ACM) dhe XPIC, prodhuesit mund të arrijnë kapacitet gigabit në një kanal të vetëm 56 MHz.
Në marrësin SDR
Dihet se frekuenca rrethore 8-QAM është modulimi optimal 8-QAM në kuptimin e nevojës për fuqinë mesatare më të ulët për një distancë minimale të caktuar Euklidiane. Frekuenca 16-QAM është nën-optimale, megjithëse një optimale mund të krijohet në të njëjtat linja si 8-QAM. Këto frekuenca përdoren shpesh kur akordoni një marrës SDR. Frekuenca të tjera mund të rikrijohen duke manipuluar frekuenca të ngjashme (ose të ngjashme). Këto cilësi përdoren në mënyrë aktive në marrës dhe marrës moderne SDR, ruterë, ruterë.
