Modulację kwadraturowej amplitudy można stosować w różnych formatach: 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, ale występują różnice w wydajności i kompromisy

QAM, kwadraturowa modulacja amplitudy zapewnia pewne znaczące korzyści dla transmisji danych. Gdy 16QAM przechodzi do 64QAM, 64QAM do 256 QAM i tak dalej, można osiągnąć wyższe szybkości transmisji danych, ale kosztem marginesu szumu.

Wiele systemów transmisji danych migruje między różnymi rzędami QAM, 16QAM, 32QAM itp., W zależności od warunków łącza. Jeśli istnieje dobry margines, można użyć wyższych rzędów QAM, aby uzyskać większą szybkość transmisji danych, ale jeśli łącze ulegnie pogorszeniu, niższe rzędy są wykorzystywane do zachowania marginesu szumu i zapewnienia zachowania niskiego poziomu błędu bitowego.

Wraz ze wzrostem kolejności QAM zmniejsza się odległość między różnymi punktami na schemacie konstelacji i istnieje większa możliwość wprowadzenia błędów danych. Aby wykorzystać formaty QAM wyższego rzędu, łącze musi mieć bardzo dobry Eb / No, w przeciwnym razie wystąpią błędy danych. Gdy Eb / No pogorszy się, wówczas inny poziom mocy musi zostać zwiększony lub kolejność QAM, jeśli błąd bitowy stawka ma zostać zachowana.

W związku z tym należy zachować równowagę między szybkością transmisji danych a kolejnością modulacji QAM, mocą i dopuszczalnym bitowym poziomem błędu. Chociaż można wprowadzić dalszą korekcję błędów, aby złagodzić wszelkie pogorszenie jakości łącza, spowoduje to również zmniejszenie przepustowości danych.

Bit mapping sekwencję sygnału 16QAM

Formaty i aplikacje QAM

QAM jest w wielu łączności radiowej i aplikacji dostarczających dane. Niemniej jednak pewne szczególne warianty QAM są stosowane w szczególnych zastosowaniach i standardy.

Konieczna jest równowaga między przepustowością danych a stosunkiem sygnału do szumu. W miarę wzrostu kolejności sygnału QAM, tj. Przejścia od 16QAM do 64QAM itp., Przepustowość danych możliwa do uzyskania w idealnych warunkach wzrasta. Minusem jest jednak to, że do osiągnięcia tego wymagany jest lepszy stosunek sygnału do szumu.

W niektórych systemach kolejność formatu modulacji jest stała, ale w innych, w których istnieje łącze dwukierunkowe, możliwe jest dostosowanie kolejności modulacji w celu uzyskania najlepszej przepustowości dla danych warunków łącza. Poziom zastosowanej korekcji błędów również ulega zmianie. W ten sposób, zmieniając kolejność modulacji i korekcję błędów, szybkość danych można zoptymalizować przy jednoczesnym zachowaniu wymaganego poziomu błędu.

Na przykład w przypadku krajowych programów nadawczych 64 QAM i 256 QAM są często używane w cyfrowych aplikacjach telewizji kablowej i modemach kablowych. Kolejność modulacji QAM musi być ustawiona w nadajniku, ponieważ transmisja jest tylko jednym sposobem, a ponadto istnieją tysiące odbiorników, co uniemożliwia dynamicznie adaptacyjną formę modulacji.

W Wielkiej Brytanii 16 QAM i 64 QAM jest obecnie używanych w cyfrowej telewizji naziemnej za pomocą DVB - Digital Video Broadcasting. W Stanach Zjednoczonych 64 QAM i 256 QAM są obowiązkowymi schematami modulacji dla kabla cyfrowego, znormalizowanymi przez SCTE w standardzie ANSI / SCTE 07 2000.

W przypadku wielu form technologii bezprzewodowej i komórkowej możliwe jest dynamiczne zmienianie kolejności modulacji QAM i korekcji błędów zgodnie z warunkami połączenia między dwoma końcami.

Wraz ze wzrostem szybkości przesyłania danych i zwiększeniem wymagań dotyczących wydajności widma, rośnie również złożoność technologii adaptacji łącza. Kanały danych są przenoszone przez komórkowy sygnał radiowy, aby umożliwić szybką adaptację łącza w celu spełnienia dominującej jakości łącza i zapewnienia optymalnej przepustowości danych, równoważenia mocy nadajnika, kolejności QAM i korekcji błędów przesyłania dalej itp.

Schematy dla konstelacji QAM
Wykresów konstelacji pokazują różne pozycje dla państw w ramach różnych form modulacji QAM, Modulacja QAM. Jako kolejności wzrasta modulacji, tak samo liczbę punktów na wykresie konstelacji QAM.

Poniższe schematy przedstawiają schematy konstelacji dla różnych formatów modulacji:

Konstelacja 16QAM

Konstelacja 32QAM

Konstelacja 64QAM

Z tych kilku schematów konstelacji QAM można zobaczyć, że wraz ze wzrostem kolejności modulacji zmniejsza się odległość między punktami konstelacji. Odpowiednio niewielkie ilości hałasu mogą powodować większe problemy.

Wraz ze wzrostem poziomu szumów z powodu niskiej siły sygnału wzrasta obszar objęty punktem na konstelacji. Jeśli staje się zbyt duży, odbiornik nie jest w stanie określić, w której pozycji konstelacji ma być nadawany sygnał, co powoduje błędy.

Stwierdzono również, że im wyższy rząd modulacji dla sygnału QAM, tym większa ilość zmian amplitudy jest obecna na przesyłanym sygnale. W przypadku wzmacniaczy RF nadajnika do wszystkiego, od Wi-Fi po telefon komórkowy i więcej, oznacza to, że wymagane są wzmacniacze liniowe. Ponieważ wzmacniacze liniowe są mniej wydajne niż te, które można uruchomić z nasyceniem, oznacza to, że mogą być potrzebne techniki takie jak wzmacniacze Doherty i śledzenie obwiedni.

Również wraz ze wzrostem zmiany amplitudy spada poziom wydajności. Jest to bardzo ważne dla wydajności baterii urządzeń mobilnych i wydajności energetycznej stacji bazowej.

QAM bitów na symbol
Zaletą stosowania QAM jest to, że wyższy formularza modulacji, w wyniku czego jest on w stanie przeprowadzić więcej bitów informacji na symbol. Wybierając wyższego formatu rzędu QAM szybkość transmisji danych łącza może być zwiększona.

Poniższa tabela zawiera podsumowanie przepływności różnych form QAM i PSK.

Mapowanie bitów dla sygnału 16QAM

PORÓWNANIE FORMATÓW I STAWEK QAM

MODULACJA BITY NA SYMBOL STAWKA SYMBOLI

* BPSK 1 1 x szybkość transmisji

* QPSK 2 1/2 szybkości transmisji

* 8PSK 3 1/3 szybkości transmisji

* 16QAM 4 1/4 szybkości transmisji

* 32QAM 5 1/5 szybkości transmisji

* 64QAM 6 1/6 szybkości transmisji

Widmo mocy i wydajność przepustowości modulacji QAM jest identyczna z modulacją M-ary PSK, innymi słowy dla kluczowania przesunięcia fazowego tego samego rzędu, widmo mocy i poziomy wydajności przepustowości są dokładnie takie same, niezależnie od tego, czy stosowana jest modulacja kwadraturowa amplitudy czy kluczowanie przesunięciem fazowym .

QAM margines szumu
Chociaż stawki modulacji wyższego rzędu są w stanie zaoferować znacznie szybsze prędkości transmisji danych oraz wyższy poziom wydajności widmowej dla systemu radiokomunikacyjnego, to ma swoją cenę. W modulacji wyższego rzędu są znacznie mniej odporne na szumy i zakłócenia.

W związku z tym w wielu systemach łączności radiowej wykorzystywać teraz dynamiczne adaptacyjne techniki modulacji. Czują warunków kanału i dostosować schemat modulacji, aby uzyskać najwyższą szybkość transmisji danych dla danych warunków. Jako stosunek sygnału do szumu zmniejszyć błędy wzrośnie wraz z re-wysyła danych, spowalniając w ten sposób przepustowość. Poprzez powrót do niższego systemu modulacji obciążenie łącza może być bardziej niezawodne z mniejszą ilością błędów danych i re-wysyła.

FORMATY QAM I WYDAJNOŚĆ HAŁASU
MODULACJA B EB / NO DLA BER = 1 IN 106
16QAM 2 10.5
64QAM 3 18.5
256QAM 4 24
1024QAM 5 28

Wybór odpowiedniej kolejności modulacji QAM dla dowolnej sytuacji i możliwość dynamicznej adaptacji może umożliwić uzyskanie optymalnej przepustowości dla warunków łącza dla tego momentu. Zmniejszenie rzędu modulacji QAM umożliwia osiągnięcie niższych bitowych wskaźników błędów, a to zmniejsza wymaganą korekcję błędów. W ten sposób przepustowość może zostać zmaksymalizowana dla dominującej jakości łącza.

Poprzednia:Technologia RDS i działanie w szczegółach

Dalej:Kazanie w kościele, które odbędzie się 17 maja

Zostaw wiadomość

Lista komunikatów

Komentarze Ładowanie ...