正交振幅调制(QAM):它是什么?| betway网页版Electrical4U - betway网页版,betway必威体育精装版,必威亚洲体育

内容

什么是QAM(正交振幅调制)?

QAM（正交幅度调制）被定义为阶段和阶段组合的调制技术振幅调制载波进入单个通道。换句话说，QAM通过改变载波的幅度和相位来发送信息，从而加倍有效带宽。QAM也称为“正交载体多路复用“。

在QAM信号中，涉及正交中的载波的直接调制。作为名称“正交”表示两个载波之间的相位差为90度，但每个载波差异频率．

一个信号称为同相“I”信号，另一个信号称为正交“Q”信号。在数学上，其中一个载波信号可以用a表示正弦波（IE。 $sin \ omega t$ 另一个可以由余弦波表示（即 $因为\ωt$ ）.

两个调制载波信号在源和目的地处一起发送，这些两个载波信号被独立地解调（即分离）。为了解调使用信号相干检测方法。

QAM技术的波形如下所示。

模拟与数字QAM

模拟QAM

模拟QAM通常用于允许多个信号在单个载波上承载。它与AM（幅度调制）相同，具有两个载波信号的相同频率，但与90度不同的相位。

在PAL和NTSC模拟视频电视系统中，模拟QAM用于传输彩色信息。其中I(同相)和Q(正交)信号携带色度信息的成分。

PAL (Phase Alternating Line)是欧洲和亚洲国家最常用的视频标准，NTSC (National Television Standards Committee)是南美和北美最常用的模拟彩色电视标准。

数字QAM

数字QAM通常被描述为“量化QAM”，它们通常用于从蜂窝技术到Wi-Fi的无线电通信系统。与幅度调制和相位调制方案相比，数字QAM可以携带更高的数据速率。

在数字QAM方案中，可以用不同的点来定义相位和幅值。这就是所谓的星座图。因此，星座图就是可能的信息点的集合。

可以通过使用星座图来实现QAM。在星座图中，星座点布置在具有相同水平和垂直距离的方形网格中。星座点之间的最小距离被称为欧几里德距离。

In the digital communications, data is usually in a binary form and it has two states 0 or 1, so the number of constellation points in the grid is usually a power of 2 i.e. 2, 4, 8, 16, 32………… the most common formats of QAM are16-QAM (2^4.），32 QAM（2^5.），64-QAM（2^6.），128-QAM（2^7.）和256-QAM（2^8.）.

16-QAM的比特序列映射在星座图中示出。图示示出了与16 QAM信号的不同位置相关联的二进制值。可以看出，连续比特流可以表示为序列，并在四个象限中的每一个中被分成四个组。

通常16-QAM被认为是最低阶的QAM，因为2-QAM被认为与BPSK(即二进制相移键控)相同，4-QAM与QPSK(即正交相移键控)相同。此外，8-QAM的误码率性能与16-QAM几乎相同，因此没有得到广泛的应用。

什么是QAM频道？

QAM信道是多种不同格式的QAM，在许多无线电通信和数据传输应用中使用。在一些特定的应用和标准中使用了一些特定的QAMs信道变体。

让我们假设我们希望通过QAM发送由4位组成的符号。这意味着n = 4，有2个^4.= 16种不同的可能符号。因此，QAM系统可以产生16个不同的可区分信号。它被称为16 QAM。通过使用16-QAM，我们可以将载波信号调制成16个不同的相位和幅度状态中的任何一个。

其他一些QAM格式或通道的示例是16-QAM，32-QAM，64-QAM，128-QAM和256-QAM。

QAM符号或状态的数量由数量决定二进制比特/秒。

QAM通道的可能符号的数量由

$\ begin {对齐*} m = 2 ^ n \ neg {alight *}$

这里，术语“符号”是指幅度和相位的组合。

根据每条消息的比特数或符号QAM信号归类如下：

名称	每个符号位	符号数量
16 QAM	4.	2^4.= 16
32 QAM	5.	2^5.= 32
64 QAM.	6.	2^6.= 64
128 QAM.	7.	2^7.= 128.
256 QAM.	8.	2^8.= 256.

16 QAM

16qam是一种不同格式的QAM，载波信号被调制成16种不同的相位和振幅状态中的任何一种。

使用16-QAM每个符号可以传输多少位?

通过使用16-QAM，每个符号可以传输4比特。

32 QAM

32QAM是其中载波信号的不同格式之一，其中载波信号被调制成32个不同的相位和幅度状态中的任何一个。

可以使用32-QAM传输每符号的每个符号多少位？

通过使用每个符号的32-QAM 5位。

64 QAM.

64 QAM是一种不同格式的QAM，其中载波信号被调制成64种不同的相位和振幅状态。

可以使用64-QAM传输每符号的数位？

通过使用每个符号的64-QAM 6位。

128 QAM.

128 QAM是一种不同格式的QAM，其中载波信号被调制成任意128种不同的相位和振幅状态。

使用128-QAM每个符号可以传输多少位?

通过使用每符号的128-QAM 7位。

256 QAM.

256 QAM是一种不同格式的QAM，其中载波信号被调制成256种不同的相位和振幅状态。

可以使用256-QAM传输每种符号的多少位？

通过使用256-QAM，每个符号可以传输8位。

QAM系统的带宽

QAM系统的功率谱密度的曲线图如下图所示。

频谱的主要部分从-f延伸_S.到+ F._S.．因此QAM系统的带宽为:

$\ begin {align *}带宽（bw）= f_s - （-f_s）= 2f_s = \ frac {2} {t_s}（作为f_s = \ frac {1} {t_s}）\ ent {align *}$

$\ begin {align *} = \ frac {2} {n t_b}（作为t_s = n t_b）\结束{align *}$

$\ begin {aligne *} bw = \ frac {2f_b} {n}（作为f_b = \ frac {1} {t_b}）\ neg {align *}$

QAM vs QPSK vs BPSK vs OOK

下表中讨论了各种调制技术的比较。

范围	QAM.	QPSK.	BPSK	书或晒
信息是通过的变化	振幅和阶段	阶段	阶段	振幅
比特数（n）每个符号	N	n = 2	n = 1	n = 1
可能符号数 $M = 2 ^ N$	$M = 2 ^ N$	四个	二	二
最小带宽在Hz.	$\ frac {2f_b} {n}$	$F_B.$	$2 f_b$	$2 f_b$
符号持续时间 $T_s$	$NT_B.$	$2t_b.$	$T_b$	$T_b$
最小欧几里德距离	$\ sqrt {0.4} e_s$ M = 16	$2 \ sqrt {e_b}$	$2 \ sqrt {e_b}$	$\ sqrt {E_b}$

注意，欧几里德距离是星座图中的两个点之间的距离。

在与BPSK相同的带宽上，QAM可以以4倍的比特率传输数据。因此，QAM被认为是一种有效的带宽调制技术。

QAM的优点

QAM的一些优点包括：

QAM的抗噪性非常高，噪声干扰非常小。
QAM的误差值概率低。
QAM支持高数据速率。这样比特数可以由载波信号承载。因此，它主要用于无线通信系统。
QAM的有效带宽是前者的两倍。
在单信道中同时使用正弦波和余弦波，通信信道容量比只使用一个正弦波或一个余弦波的信道容量增加一倍。

QAM的弊端

QAM的一些缺点包括：

在QAM中，振幅变化容易受到噪声的影响。
当相位或频率调制信号被放大时，不必在无线电发射器中使用线性放大器，而是由于QAM中存在幅度分量，必须使用线性放大器以保持线性度。这些线性放大器效率较低并占用更多权力．
可以在每个符号传输更多比特，但是在高阶QAM格式中，星座点是紧密间隔的，该点是更容易噪声的并且在数据中产生错误。
同样在高阶QAM格式中，接收器难以适当地解码信号。换句话说，降低了抗噪性。因此，仅在高信号到噪声比时使用高阶QAM格式。

QAM的应用

QAM的一些应用包括：

由于比特数据速率的增加，QAM技术广泛用于无线电通信领域。
QAM用于从短程无线通信到长途电话系统的应用。
QAM用于微波和电信系统以传输信息。
64 QAM和256 QAM用于数字有线电视和有线调制解调器。
QAM用于光纤增加比特率的系统。
它被用于许多通信系统，如Wi-Fi、数字视频广播(DVB)和WiMAX。