Ang QAM modulation ay nagpapadala ng dalawang analog message signal o dalawang digital bitstream sa pamamagitan ng pag-iiba (modulate) ng mga amplitude ng dalawang carrier wave gamit ang ASK o analog AM digital modulation scheme.
Prinsipyo sa paggawa
Dalawang carrier wave na magkapareho ang frequency, kadalasang sinusoids, ay wala sa phase sa isa't isa ng 90° at kaya tinatawag na quadrature carriers o quadrature component - kaya ang pangalan ng circuit. Ang modulated waves ay summed at ang final waveform ay kumbinasyon ng parehong phase shift keying (PSK) at amplitude shift keying (ASK), o sa analog case phase modulation (PM) at amplitude modulation.
Tulad ng lahat ng modulation scheme, nagpapadala ang QAM ng data sa pamamagitan ng pagpapalit ng ilang aspeto ng carrier wave signal (karaniwan ay sine wave) bilang tugon sa signal ng data. Sa kaso ng digital QAM, maraming phase at maramihang amplitude sample ang ginagamit. Ang Phase shift keying (PSK) ay isang mas simpleng anyo ng QAM kung saan pare-pareho ang carrier amplitude at ang phase shift lang ang nagbabago.
Sa kaso ng warpQAM transmission, ang carrier wave ay isang koleksyon ng dalawang sine wave ng parehong frequency, 90° sa phase mula sa isa't isa (sa quadrature). Ang mga ito ay madalas na tinutukoy bilang ang "I" o in-phase na bahagi, pati na rin ang "Q" o quadrature na bahagi. Ang bawat component wave ay amplitude modulated, ibig sabihin, ang amplitude nito ay binago upang kumatawan sa data na dapat ilipat bago ito pagsama-samahin.
Application
Ang mga hangganan ng desisyon ng inskripsiyon sa larawan sa itaas ay nagpapahiwatig ng hangganan ng ibabaw (o "hangganan ng desisyon", literal).
Ang QAM (quadrature amplitude modulation) ay malawakang ginagamit bilang modulation scheme para sa mga digital telecommunication system gaya ng 802.11 Wi-Fi standards. Maaaring makamit ang di-makatwirang mataas na spectral na kahusayan sa QAM sa pamamagitan ng pagtatakda ng angkop na laki ng constellation, na limitado lamang sa antas ng ingay at linearity ng link.
QAM modulation ay ginagamit sa optical fiber system habang tumataas ang bit rate. Ang QAM16 at QAM64 ay maaaring optically emulated gamit ang isang 3-channel interferometer.
Digital Technology
Sa digital QAM, ang bawat component wave ay binubuo ng pare-parehong mga sample ng amplitude, bawat isa ay sumasakop sa isang solong agwat ng oras, at ang amplitude ay binibilang, limitado sa isa sa isang may hangganang bilang ng mga antas na kumakatawan sa isa o higit pang binary digit (bits) ng isang digital bit. Sa analog QAM, ang amplitude ng bawat bahagi ng isang sine wave ay patuloy na nagbabagosa oras na may analog signal.
Ang Phase modulation (analog PM) at keying (digital PSK) ay maaaring ituring bilang isang espesyal na kaso ng QAM, kung saan pare-pareho ang magnitude ng modulating signal, na ang phase lang ang nagbabago. Ang quadrature modulation ay maaari ding palawigin sa frequency modulation (FM) at keying (FSK), dahil maituturing ang mga ito bilang mga subspecies nito.
Tulad ng maraming digital modulation scheme, ang constellation diagram ay kapaki-pakinabang para sa QAM. Sa QAM, ang mga constellation point ay karaniwang nakaayos sa isang parisukat na grid na may pantay na puwang ng patayo at pahalang, bagama't ang iba pang mga configuration (hal. Cross-QAM) ay posible. Dahil ang data ay karaniwang binary sa digital telecommunications, ang bilang ng mga puntos sa isang grid ay karaniwang 2 (2, 4, 8, …).
Dahil karaniwang parisukat ang QAM, bihira ang ilan - ang pinakakaraniwang mga hugis ay 16-QAM, 64-QAM at 256-QAM. Sa pamamagitan ng paglipat sa isang mas mataas na pagkakasunud-sunod na konstelasyon, mas maraming bit bawat simbolo ang maaaring maipadala. Gayunpaman, kung ang average na enerhiya ng constellation ay nananatiling pareho (sa pamamagitan ng paggawa ng isang patas na paghahambing), ang mga punto ay dapat na mas magkakalapit at samakatuwid ay mas madaling kapitan ng ingay at iba pang katiwalian.
Ito ay nagreresulta sa isang mas mataas na bit error rate at samakatuwid ang isang mas mataas na pagkakasunud-sunod na QAM ay maaaring magbigay ng mas maraming data na hindi gaanong maaasahan kaysa sa isang mas mababang order na QAM para sa isang palaging average na enerhiya ng constellation. Ang paggamit ng mas mataas na order na QAM nang hindi tumataas ang bit error rate ay nangangailangan ng mas mataassignal-to-noise ratio (SNR) sa pamamagitan ng pagtaas ng enerhiya ng signal, pagbabawas ng ingay, o pareho.
Mga teknikal na tulong
Kung ang mga rate ng data na lampas sa mga inaalok ng 8-PSK ay kinakailangan, mas karaniwan na lumipat sa QAM dahil nakakamit nito ang mas malaking distansya sa pagitan ng mga katabing punto sa I-Q plane, na namamahagi ng mga puntos nang mas pantay. Ang isang kumplikadong kadahilanan ay ang mga punto ay hindi na magkakaroon ng parehong amplitude, kaya ang demodulator ay dapat na ngayong matukoy nang tama ang parehong phase at amplitude, sa halip na phase lamang.
Telebisyon
Ang 64-QAM at 256-QAM ay kadalasang ginagamit sa digital cable TV at cable modem. Sa United States, ang 64-QAM at 256-QAM ay mga awtorisadong digital cable modulation scheme na na-standardize ng SCTE sa ANSI/SCTE 07 2013 standard. Tandaan na maraming marketer ang tatawag sa kanila bilang QAM-64 at QAM-256. Ginagamit ang UK modulation QAM-64 para sa digital terrestrial TV (Freeview) at ang 256-QAM ay ginagamit para sa Freeview-HD.
Ang mga sistema ng komunikasyon na idinisenyo upang makamit ang napakataas na antas ng kahusayan ng parang multo ay karaniwang gumagamit ng napakakapal na mga frequency sa seryeng ito. Halimbawa, ang kasalukuyang Powerplug AV2 500-Mbit Ethernet device ay gumagamit ng 1024-QAM at 4096-QAM device, pati na rin ang mga hinaharap na device na gumagamit ng ITU-T G.hn standard para kumonekta sa mga kasalukuyang home wiring.(coaxial cable, mga linya ng telepono at mga linya ng kuryente); Nagbibigay ang 4096-QAM ng 12 bits/simbolo.
Ang isa pang halimbawa ay ang teknolohiya ng ADSL para sa twisted-pair na tanso, na ang laki ng constellation ay umaabot sa 32768-QAM (sa terminolohiya ng ADSL ito ay tinatawag na bit-loading o bits per tone, ang 32768-QAM ay katumbas ng 15 bits per tone).
Ultra high bandwidth closed loop system ay gumagamit din ng 1024-QAM. Sa pamamagitan ng paggamit ng 1024-QAM, adaptive coding and modulation (ACM) at XPIC, makakamit ng mga manufacturer ang gigabit capacity sa iisang 56 MHz channel.
Sa SDR receiver
Alam na ang 8-QAM circular frequency ay ang pinakamainam na 8-QAM modulation sa kahulugan ng pangangailangan ng pinakamababang average na kapangyarihan para sa isang naibigay na minimum na Euclidean na distansya. Ang dalas ng 16-QAM ay sub-optimal, bagama't ang isang pinakamainam ay maaaring gawin kasama ang parehong mga linya tulad ng 8-QAM. Ang mga frequency na ito ay kadalasang ginagamit kapag nag-tune ng isang SDR receiver. Maaaring muling likhain ang ibang mga frequency sa pamamagitan ng pagmamanipula ng mga katulad (o katulad) na frequency. Ang mga katangiang ito ay aktibong ginagamit sa mga modernong SDR receiver at transceiver, router, router.
