直交振幅変調（QAM）は何を指しますか？

直交振幅変調（QAM）は、現代の電気通信で情報を送信するために広く使用されている一連のデジタル変調方式および関連するアナログ変調方式の名前です。 振幅偏移変調（ASK）デジタル変調方式または振幅変調（AM）アナログ変調方式を使用して、90つのキャリアの振幅を変更（変調）することにより、XNUMXつのアナログメッセージ信号またはXNUMXつのデジタルビットストリームを送信します。 同じ周波数のXNUMXつのキャリアは、互いにXNUMX°位相がずれています。 この状態は求積法と呼ばれます。 送信信号は、XNUMXつの搬送波を加算することによって生成されます。 は、両方の信号の合計から生じる特定の振幅と、信号の合計に依存する位相を持っています。 この方法は、実効帯域幅をXNUMX倍にするのに役立ちます。 QAMは、ワイヤレスアプリケーションなどのデジタルシステムのパルスAM（PAM）でも使用されます。

信号のXNUMXつの振幅が調整されると、これは信号全体の位相と振幅の両方に影響し、位相は振幅の内容が大きい信号の位相に向かう傾向があります。 受信機では、直交性があるため、XNUMXつの波をコヒーレントに分離（復調）できます。 もうXNUMXつの重要な機能は、変調が搬送周波数と比較して低周波数/低帯域幅の波形であることです。 これは狭帯域仮定と呼ばれます。位相変調（アナログPM）と位相偏移変調（デジタルPSK）は、送信信号の振幅が一定であるが位相が変化しているQAMの特殊なケースと見なすことができます。 これは、位相変調の特殊なケースと見なすことができるため、周波数変調（FM）および周波数シフトキーイング（FSK）にも拡張できます。

これで、デジタルメッセージをRFキャリアに変調できることがわかりました。 QPSKおよびBPSK正弦波でより多くのデジタル情報を取得するために組み合わせることができなかったのはなぜですか？QAMはQPSKとAMの略です。理論的には、QAMはより小さな位相シフトで変調できます。 各正弦波をより多くの情報で埋めるために、XNUMXつ以上の可能な振幅があります。 ノイズが大幅に減衰しているため、通常、アプリケーションはケーブルに限定されます。基本的に、QAMはアナログ信号がデジタル情報を効果的に送信できるようにします。 また、オペレーターが同じ期間により多くのビットを送信する手段を提供し、帯域幅を効果的に増やします。

QAMを使用することの長所と短所は何ですか？

帯域幅の効率的な使用は、QAM変調偏差の主な利点です。 これは、QAMがキャリアあたりのビット数をより多く象徴しているためです。 たとえば、256-QAMはキャリアあたり8ビットをマップし、16-QAMはキャリアあたり4ビットをマップします。欠点は、QAM変調プロセスがノイズに対してより扱いやすいことです。これは、伝送状態が非常に近く、必要なノイズレベルが低いためです。信号をあるポイントから別のポイントに移動します。

直交振幅変調は、さまざまな形式で使用できます。

8QAM、16QAM、64QAM、128QAM、256QAM

QAM変調器の基本的な知識

QAM変調器は、基本的に、90つのキャリア信号があり、それらの間の位相シフトがXNUMX°であるという基本的なQAM理論からわかる考え方に従います。 次に、Iまたは同相およびQまたは直交データストリームと呼ばれるXNUMXつのデータストリームで振幅変調されます。 これらはベースバンド処理領域で生成されます。QAM変調器はトランスレータのように機能し、デジタルパケットをアナログ信号に変換してデータをシームレスに転送するのに役立ちます。

XNUMXつの合成された信号は一緒に追加され、RF信号チェーンで必要に応じて処理されます。 それらは通常、周波数が目的の最終周波数に変換され、必要に応じて増幅されます。

信号振幅が変化すると、信号の完全性を維持するためにRF増幅器は線形でなければならないことに注意してください。 非線形性があると、信号の相対レベルが変化し、位相差が変化するため、信号が歪んでデータエラーが発生する可能性があります。

QAM復調器の基本

QAM復調器は、QAM変調器の逆です。信号はシステムに入り、分割され、それぞれの側がミキサーに適用されます。 半分には同相局部発振器が適用され、残りの半分には直交発振器信号が適用されます。

基本的な変調器は、XNUMXつの直交信号が正確に直交していることを前提としています。さらなる要件は、信号に必要な周波数に正確に一致する復調用の局部発振器信号を導出することです。 周波数オフセットは、信号全体のXNUMXつの両側波帯抑制キャリア構成要素に対する局部発振器信号の位相の変化になります。

このシステムには、キャリア回復用の回路が含まれており、通常はフェーズロックループがあります。内部ループと外部ループを備えているものもあります。 キャリアの位相を回復することが重要です。そうしないと、データのビットエラーレートが影響を受けます。

上に示した回路は、多くの異なる分野で使用される一般的なIQQAM変調器および復調器回路を示しています。 これらの回路は、個別のコンポーネントで構成されているだけでなく、多数の機能を提供できる集積回路でより一般的に使用されています。

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