Modulația amplitudinii în cuadratură

Modulația amplitudinii numerice în cuadratură sau, în engleză , modularea amplitudinii în cuadratură , acronimul QAM , este un sistem atât de modulație analogică, cât și digitală. Purtătorii sunt de obicei sinusoizi . Termenul de cuadratură indică faptul că acestea diferă cu 90 °. Fie în carcasă analogică, fie digitală , semnalul de intrare este divizat și modifică ( modulează ) amplitudinea purtătorilor. Această operație se numește modulație de amplitudine (numită AM în cazul analogic, ASK în cazul digital). În cazul semnalelor digitale, semnalele modulate sunt însumate și se obține o formă de undă care are ca rezultat o combinație de modulație de fază ( PSK Phase Shift Keying) și modulație de amplitudine ( ASK Amplitude Shift Keying). Acest sistem este utilizat în multe sisteme de telecomunicații .

Descriere

Procesul de modulare și demodulare

QAM se numește astfel deoarece semnalul poate fi văzut ca suma a două semnale modulate în fază și în cuadratură. Fiecare tip de modulație QAM este caracterizat printr-o diagramă pe planul complex (constelație), pe care sunt reprezentate toate stările posibile ale purtătorului (pozițiile legitime ale vectorului).

QAM introduce îmbunătățiri în modularea benzii vocale , în comparație cu PSK , cu o imunitate mai mare la zgomot , aceasta cu aceleași puncte din constelație și puterea de vârf. În special, este necesar să se ia notă de recomandările prezente pe ITU-T V.29, V.32, V.34 (standarde de comunicare pentru modemuri sancționate de Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor ), în care sunt îndrumate modulația QAM sunt desenate, pentru astăzi încă utilizate pentru modularea canalelor ADSL .

Semnal modulat QAM

Dacă sursa emite simboluri aparținând unui anunț alfabetic $L$ ${\ displaystyle L}$ $L$ determinări (cu ipoteza că $L=2^{m},m\in \mathbb {N}$ ${\ displaystyle L = 2 ^ {m}, m \ in \ mathbb {N}}$ ${\ displaystyle L = 2 ^ {m}, m \ in \ mathbb {N}}$ ), fiecare element al acestui alfabet poate fi asociat cu un punct al planului complex având coordonatele $I(m)$ ${\ displaystyle I (m)}$ $Sunt)$ Și $Q(m)$ ${\ displaystyle Q (m)}$ $Q (m)$ , cu

m=1,2,\dots ,{\frac {M}{2}}

{\ displaystyle m = 1,2, \ dots, {\ frac {M} {2}}}

m = 1,2, \ dots, {\ frac {M} {2}}

.

Secvența emisă de sursă este apoi mapată în secvența complexă $I(m)+jQ(m)$ ${\ displaystyle I (m) + jQ (m)}$ $I (m) + jQ (m)$ care se transmite la destinație prin semnalul de bandă tradus

\ s(t)=I(m)\cos(2\pi f_{0}t)h_{t}(t)+Q(m)\sin(2\pi f_{0}t)h_{t}(t)

{\ displaystyle \ s (t) = I (m) \ cos (2 \ pi f_ {0} t) h_ {t} (t) + Q (m) \ sin (2 \ pi f_ {0} t) h_ {t} (t)}

\ s (t) = I (m) \ cos (2 \ pi f_ {0} t) h_ {t} (t) + Q (m) \ sin (2 \ pi f_ {0} t) h_ {t} (t)

Dimensionare

Acest tip de modulație ia în considerare semnale cu energii diferite; în timp ce pentru alte modulații este util să se ia în considerare semnale ecienergetice, în M-QAM având modulație de amplitudine , precum și fază , energiile vor fi în mod necesar diferite. Răspândirea constelației considerate este importantă, deoarece semnalele pot fi distribuite în moduri diferite în funcție de energia deținută, fiecare constelație va avea o energie medie diferită; în practică, cu aceeași probabilitate de eroare, o anumită constelație va fi preferabilă unei alte bazate pe energia utilizată. Spațiul de semnal al acestei modulații este N = 2, prin urmare există doi purtători în cvadratură de fază, pe care a fost impresionat un semnal PAM ( modulare amplitudine impuls ). Dacă există k biți la intrare, aceștia vor fi mapați în două amplitudini, sau mai bine zis, în două semnale PAM (prin urmare, pe lângă o anumită amplitudine există și un impuls multiplicat la acesta), care semnale vor fi impresionate pe purtător $+cos(2f_{c}t)$ ${\ displaystyle + cos (2f_ {c} t)}$ $+ cos (2f_ {c} t)$ iar cealaltă pe transportator $+sin(2f_{c}t)$ ${\ displaystyle + sin (2f_ {c} t)}$ $+ păcat (2f_ {c} t)$ confirmând bidimensionalitatea spațiului semnalului. Dacă luăm în considerare un număr par de biți folosiți pentru modulație, este adecvat să luăm în considerare un aranjament dreptunghiular al constelației de împrăștiere a M-QAM, acest lucru deoarece ne permite să considerăm modulația ca un PAM imprimat pe purtătorii de cuadratură și, în consecință, calculați probabilitatea de eroare a unei modulații PAM. Ceea ce diferențiază calculul celor două probabilități este că pentru QAM considerăm formele de undă M = 2 ^ k / 2 atunci când se calculează probabilitatea de eroare folosind formula PAM.

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre modularea amplitudinii în cuadratură

linkuri externe

Edwin Howard Armstrong și modulația de frecvență , pe radiomarconi.com .
Teoria semnalului - Alessandro Falaschi , pe infocom.uniroma1.it .

Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie

V · D · M Modulații ale lățimii de bandă
Modulații analogice	AM · SSB · QAM · FM · PM
Modulații digitale	FSK · MFSK · ASK · OOK · PSK · QAM · MSK · CPM · PPM · TCM · SC-FDE
Extinderea spectrului	CSS · DSSS · FHSS · THSS
Elemente conexe	PAM , PWM , PCM , modem , codare linie