ما هو QAM - التربيع سعة التحوير

نظرة عامة، معلومات وتعليمي حول أساسيات ما هو QAM، التربيع سعة التحوير، وهو شكل من التشكيل المستخدمة في تطبيقات الاتصالات اللاسلكية.

التربيع سعة التحوير أو QAM هو شكل من أشكال التشكيل الذي يستخدم على نطاق واسع لتحوير إشارات البيانات على ناقل المستخدمة في الاتصالات اللاسلكية. يستخدم على نطاق واسع لأنها توفر المزايا أكثر من غيرها من أشكال تعديل البيانات مثل PSK، على الرغم من أن العديد من أشكال تعديل البيانات تعمل جنبا إلى جنب مع بعضها البعض.

التربيع سعة التحوير، QAM هو إشارة التي حاملتي تحولت في المرحلة التي 90 والتضمين درجة ويتكون الناتج الناتجة من كل من السعة والمرحلة الاختلافات. وبالنظر إلى حقيقة أن كلا من السعة والمرحلة الاختلافات موجودة كما يجوز أن يعتبر مزيج من السعة ومرحلة التشكيل.

والدافع لاستخدام التربيع تعديل السعة يأتي من حقيقة أن السعة التضمين إشارة على التوالي، أي الجانبي المزدوج حتى مع وجود حاملة مكبوتة يحتل ضعف عرض النطاق الترددي للإشارة تحوير. هذا هو الإسراف جدا من طيف الترددات المتاحة. QAM يعيد التوازن عن طريق وضع اثنين مزدوجة الجانبي قمعت إشارات الناقل مستقلة في نفس الطيف واحدة عادية الجانبي المزدوج إشارة الناقل قمعها.

التناظرية والرقمية QAM

التربيع تعديل السعة، قد QAM موجودة في ما يمكن أن يسمى أنالوج أو الأشكال الرقمية. وعادة ما تستخدم إصدارات التماثلية QAM للسماح الإشارات التماثلية متعددة ليتم على حاملة واحدة. على سبيل المثال يتم استخدامه في أنظمة PAL و NTSC التلفزيون، حيث تمكنها من القنوات المختلفة التي تقدمها QAM لتنفيذ مكونات صفاء اللون أو المعلومات. في تطبيقات الإذاعة يستخدم نظام يعرف باسم C-QUAM للإذاعة AM ستيريو. هنا قنوات مختلفة تمكن القناتين اللازمة لستيريو التي يتعين الاضطلاع على حاملة واحدة.

وغالبا ما يشار الأشكال الرقمية من QAM باسم "Quantised QAM" ويتم استخدامها على نحو متزايد أنها لاتصالات البيانات في كثير من الأحيان ضمن أنظمة الاتصالات اللاسلكية. نظم الاتصالات اللاسلكية التي تتراوح بين تكنولوجيا الهواتف الخلوية كما في حالة LTE من خلال الأنظمة اللاسلكية بما في ذلك واي ماكس، وخدمة الواي فاي 802.11 استخدام مجموعة متنوعة من أشكال QAM، وسوف استخدام QAM زيادة فقط في مجال الاتصالات اللاسلكية.

رقمية / Quantised أساسيات QAM

التربيع تعديل السعة، QAM، عندما تستخدم لنقل رقمي لتطبيقات الاتصالات اللاسلكية قادرة على تحمل معدلات بيانات أعلى من مخططات السعة التضمين العادية ومخططات المرحلة التضمين. كما هو الحال مع مرحلة التحول القفل، وغيرها، وأشار عدد من النقاط التي يمكن أن تبقى الإشارة، أي عدد من النقاط على كوكبة في وصف شكل تعديل، على سبيل المثال يستخدم 16QAM كوكبة نقطة 16.

عند استخدام QAM، يتم ترتيب النقاط كوكبة عادة في شبكة مربعة مع التباعد العمودي والأفقي على قدم المساواة، ونتيجة لالأشكال الأكثر شيوعا من QAM استخدام كوكبة مع عدد من النقاط يساوي قوة 2 أي 4، 16، 64 . . . .

باستخدام صيغ أعلى أجل تعديل، أي المزيد من النقاط على كوكبة، فمن الممكن لنقل أكثر من بت لكل رمز. إلا أن النقاط هي أقرب معا، وبالتالي فهي أكثر عرضة للضوضاء والبيانات أخطاء.

عادة كوكبة QAM مربعة، وبالتالي فإن الأشكال الأكثر شيوعا من QAM 16QAM، 64QAM و256QAM.

ميزة الانتقال إلى صيغ ترتيب أعلى هي أن هناك المزيد من النقاط ضمن كوكبة وبالتالي فمن الممكن أن تنقل أكثر من بت لكل رمز. الجانب السلبي هو أن نقطة كوكبة هي أقرب معا، وبالتالي فإن الارتباط هو أكثر عرضة للضوضاء. ونتيجة لذلك، يتم استخدام الإصدارات أجل أعلى من QAM فقط عندما يكون هناك إشارة عالية بما فيه الكفاية إلى نسبة الضوضاء.

لتقديم مثال على كيفية عمل QAM، والرسم البياني أدناه يوضح كوكبة القيم المرتبطة مع دول مختلفة للإشارة 16QAM. من هذا يمكن أن ينظر إليه على أن تيار بت المستمر يمكن تصنيفها في أربع وتمثيل كتسلسل.

 

تعيين تسلسل بت إشارة 16QAM

عادة أدنى ترتيب QAM اجه هو 16QAM. والسبب في ذلك كونها أدنى ترتيب اجه عادة هو أن 2QAM هو نفس ثنائي مرحلة التحول القفل، BPSK، و4QAM هو نفس التربيع مرحلة التحول القفل، QPSK.

بالإضافة إلى ذلك لا يستخدم على نطاق واسع 8QAM. وذلك لأن أداء معدل الخطأ من 8QAM هو نفسه تقريبا كما ان من 16QAM - أنها ليست سوى حوالي 0.5 ديسيبل أفضل ومعدل البيانات ليست سوى ثلاثة أرباع أن من 16QAM. هذا ينبع من مستطيلة، بدلا من شكل مربع من كوكبة.

مزايا وعيوب QAM

على الرغم من أن QAM يبدو أن زيادة كفاءة نقل لأنظمة الاتصالات اللاسلكية عن طريق استخدام كل من السعة والمرحلة الاختلافات، وأنه يحتوي على عدد من السلبيات. الأول هو أنه أكثر عرضة للضوضاء لأن الدول هي أقرب معا حتى أن هناك حاجة إلى انخفاض مستوى الضوضاء لنقل إشارة إلى نقطة اتخاذ القرار المختلفة. استقبال للاستخدام مع المرحلة أو تضمين التردد هي قادرة على استخدام الحد من مكبرات الصوت التي تكون قادرة على إزالة أي ضجيج السعة، وبالتالي تحسين الاعتماد الضجيج على حد سواء. ليست هذه هي الحال مع QAM.

ويرتبط القيد الثاني أيضا مع المكون اتساع إشارة. عندما يتم تضخيمه مرحلة أو تردد التضمين الإشارة في جهاز لاسلكي، ليست هناك حاجة لاستخدام مكبرات الصوت الخطية، بينما عند استخدام QAM التي تحتوي على عنصر السعة، يجب الحفاظ الخطي. للأسف مكبرات الصوت الخطية هي أقل كفاءة وتستهلك المزيد من الطاقة، وهذا يجعلها أقل جاذبية للتطبيقات النقالة.

QAM مقابل صيغ التشكيل أخرى

كما أن هناك مزايا وعيوب استخدام QAM فمن الضروري مقارنة QAM مع وسائط أخرى قبل اتخاذ قرار بشأن الوضع الأمثل. بعض أنظمة الاتصالات اللاسلكية تغيير حيوي تعديل نظام يعتمد على الظروف والمتطلبات وصلة - مستوى الإشارة والضجيج ومعدل البيانات المطلوبة، الخ

يقارن الجدول أدناه أشكال مختلفة من التشكيل:

ملخص من أنواع التشكيل مع قدرات البيانات
بتات التعديل لكل رمز هامش الخطأ تعقيد
موافق 1 1/2 0.5 منخفضة
BPSK 1 1 1 متوسط
QPSK 2 1 / √2 0.71 متوسط
16 QAM 4 2/6 0.23 مرتفع

64QAM 6 2/14 0.1 مرتفع

عادة ما وجدت أنه إذا مطلوبة معدلات بيانات أعلى من تلك التي يمكن تحقيقها باستخدام 8-PSK، هو أكثر من المعتاد استخدام التربيع تعديل السعة. هذا هو لأنه يحتوي على مسافة أكبر بين نقطتين متجاورتين في I - طائرة Q وهذا يحسن مناعة الضجيج. ونتيجة لذلك فإنه يمكن تحقيق نفس معدل البيانات على مستوى إشارة أقل.

إلا أن نقطة لم يعد بنفس السعة. وهذا يعني أن المستخلص يجب كشف كل مرحلة والسعة. كما أن السعة تختلف يعني أن الاشتراكية مضخم خطي حاجة لتضخيم إشارة.

اترك رسالة 

قائمة الرسالة