Quadulation Amplitude Modulation (QAM) הוא שמה של סדרה של שיטות אפנון דיגיטאלי ושיטות אפנון אנלוגי קשורות הנמצאות בשימוש נרחב להעברת מידע בטלקומוניקציה מודרנית. היא משתמשת בתוכנית האפנון הדיגיטלי של Amplitude Shift Keying (ASK) או בתוכנית אפנון אנלוגי (Amplitude Modulation) כדי להעביר שני אותות הודעה אנלוגיים או שני זרמי סיביות דיגיטליים על ידי שינוי (אפנון) המשרעת של שני נשאים. שני נשאים בעלי תדר זהה נמצאים 90 ° מחוץ לשלב אחד עם השני. מצב זה נקרא ריבוע. האות המועבר נוצר על ידי הוספת שני גלי נשא, יש משרעת מסוימת הנובעת מסכום שני האותות ומשלב ששוב תלוי בסכום האותות. שיטה זו מסייעת להכפיל את רוחב הפס היעיל שלה. QAM משמש גם עם דופק AM (PAM) במערכות דיגיטליות כגון יישומים אלחוטיים.

אם משרעת האחד של האותות מותאמת אז זה משפיע הן על הפאזה והן על משרעת האות הכולל, כאשר השלב נוטה לזה של האות עם תכולת המשרעת הגבוהה יותר. במקלט, בשל האורתוגונליות שלהם, ניתן להפריד את שני הגלים באופן קוהרנטי (להסיר). תכונה מרכזית נוספת היא שהאפנון הוא צורת גל בתדירות נמוכה/רוחב פס נמוך בהשוואה לתדר המוביל. זה נקרא הנחת פס צר.ניתן לראות אפנון פאזה (אנלוגי PM) ומפתח שינוי פאזה (PSK דיגיטלי) כמקרה מיוחד של QAM, כאשר משרעת האות המועבר היא קבועה, אך השלב שלה משתנה. ניתן להרחיב את זה גם לאפנון תדרים (FM) ולמקשי העברת תדרים (FSK), שכן ניתן לראות בהם מקרים מיוחדים של אפנון פאזה.

עכשיו שאנחנו יודעים שאפשר לווסת את המסר הדיגיטלי למוביל ה- RF על ידי QPSK ו- BPSKמדוע איננו יכולים לשלב אז בכדי לקבל מידע דיגיטלי נוסף בגל הסינוס? זה מגיע QAM, שהוא קיצור של QPSK & AM. בתיאוריה, ניתן לווסת QAM בשינוי פאזה קטן יותר. יש יותר משתי אמפליטודות אפשריות למלא כל גל סינוס במידע נוסף. בדרך כלל היישום מוגבל לכבל, מכיוון שהרעש שם נחלש מאוד. ביסודו של דבר, QAM מאפשרת לאותות אנלוגיים לשדר ביעילות מידע דיגיטלי. הוא גם מספק אמצעים למפעילים לשדר יותר סיביות באותו פרק זמן, ובכך להגדיל למעשה את רוחב הפס.

מהם היתרונות והחסרונות בשימוש ב- QAM?

שימוש יעיל ברוחב הפס הוא היתרון העיקרי של סטיות אפנון QAM. זאת בשל העובדה ש- QAM מסמל יותר מספר סיביות לכל ספק. לדוגמה, 256-QAM ממפה 8 סיביות לכל ספק, ו- 16-QAM ממפה 4 סיביות לכל ספק.היתרונות הם שתהליך האפנון של QAM הוא רגיש יותר לרעש. הסיבה לכך היא שמצבי ההעברה קרובים מאוד, הדורשים רמת רעש נמוכה יותר. להעביר את האות מנקודה אחת לאחרת.

ניתן להשתמש באפנון משרעת מרובעת עם מגוון פורמטים שונים:

8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM

ידע בסיסי באפנן QAM

מאפנן ה- QAM עוקב בעצם אחר הרעיון שניתן לראות מתוך תיאוריית ה- QAM הבסיסית, שם ישנם שני אותות נשא והשינוי פאזה ביניהם הוא 90 °. לאחר מכן הם מאפננים את המשרעת עם שני זרמי נתונים הנקראים I או זרמי נתונים ב-שלב ו- Q או מרובע. אלה מיוצרים באזור עיבוד פס הבסיס. מאפנן QAM עובד כמו מתרגם, ועוזר לתרגם מנות דיגיטליות לאות אנלוגי להעברת נתונים בצורה חלקה.

שני האותות המסונתזים מתווספים יחד, ולאחר מכן מעובדים לפי הצורך בשרשרת אותות ה- RF. בדרך כלל הם מומרים בתדר לתדר הסופי הרצוי ומוגברים לפי הצורך.

ראוי לציין כי ככל שמשרעת האותות משתנה, כל מגבר RF חייב להיות לינארי כדי לשמור על תקינות האות. כל אי ליניאריות תשנה את הרמה היחסית של האות ותשנה את הפרש הפאזה, ובכך תעוות את האות ותציג אפשרות לשגיאות נתונים.

יסודות demodulator QAM

Demodulator QAM הוא מאוד הפוך של אפנן QAM. האותות נכנסים למערכת, הם מפוצלים וכל צד מוחל על מערבל. על מחצית אחת מופעל המתנד המקומי הפאסי ובחצי השני מופעל אות המתנד המרובע.

המודולטור הבסיסי מניח ששני אותות הרביעיות נשארים בדיוק ברבע.דרישה נוספת היא להפיק אות מתנד מקומי להפחתת הדופק הנמצא בדיוק בתדר הנדרש לאות. כל קיזוז תדרים יהווה שינוי בשלב האות של המתנד המקומי ביחס לשני מרכיבי הספק הכפול של פס האגף הכולל של האות הכולל.

המערכת כוללת מעגלים לשחזור מנשא, בדרך כלל לולאות בעלות שלב שלב-לחלקן אפילו לולאות פנימיות וחיצוניות. חשוב לשחזר את שלב הספק, אחרת שיעור טעויות הסיביות של הנתונים יושפע.

המעגל המוצג למעלה מציג מעגלים מאפננים ומפחילי IQ QAM נפוצים המשמשים במספר רב של שדות שונים. מעגלים אלה אינם עשויים רק מרכיבים נפרדים, אלא נמצאים בשימוש נפוץ יותר במעגלים משולבים שיכולים לספק מספר רב של פונקציות.

קודם:להציג באופנה את אפנון השלב

הבא:דברים שלא כדאי לפספס על מטא ו-Metaverse של פייסבוק

השאר הודעה

רשימת הודעות

תגובות Loading ...