مدولاسیون دامنه Quadrature (QAM) شامل 16QAM ، 32QAM ، 64QAM ، 128QAM ، 256QAM ، 512QAM ، 1024QAM ، 2048QAM و 4096QAM هر دو یک طرح مدولاسیون دیجیتال و آنالوگ است. این دو سیگنال پیام آنالوگ یا دو جریان بیت دیجیتال را با تغییر (تعدیل) دامنه های دو موج حامل ، با استفاده از طرح مدولاسیون دیجیتال کلید دهی تغییر مکان (ASK) یا طرح مدولاسیون آنالوگ مدولاسیون دامنه (AM) منتقل می کند.

چرا از سطوح بالاتر QAM استفاده می شود؟
شبکه های بی سیم مدرن اغلب ظرفیت های بالاتری را طلب می کنند و به آن نیاز دارند. برای اندازه کانال ثابت ، افزایش سطح مدولاسیون QAM ظرفیت پیوند را افزایش می دهد. توجه داشته باشید که افزایش ظرفیت افزایشی در سطوح پایین QAM قابل توجه است. اما در QAM بالا ، افزایش ظرفیت بسیار کمتر است. به عنوان مثال ، افزایش
از 1024QAM تا 2048QAM 10.83٪ افزایش ظرفیت می دهد.
از 2048QAM تا 4096QAM 9.77٪ افزایش ظرفیت می دهد.

جدول ظرفیت افزایش QAM

مجازات های QAM بالاتر چیست؟

حساسیت گیرنده بسیار کاهش می یابد. برای هر افزایش QAM (به عنوان مثال 512 تا 1024QAM) تخریب -3dB در حساسیت گیرنده وجود دارد. این دامنه را کاهش می دهد. با توجه به افزایش الزامات خطی در فرستنده ، هنگامی که سطح QAM افزایش می یابد ، قدرت انتقال نیز کاهش می یابد. این ممکن است حدود 1dB در هر افزایش QAM باشد.

مقایسه 512-QAM ، 1024-QAM ، 2048-QAM و 4096-QAM
در این مقاله 512-QAM در مقابل 1024-QAM در مقابل 2048-QAM در مقابل 4096-QAM مقایسه شده و تفاوت بین روشهای مدولاسیون 512-QAM ، 1024-QAM ، 2048-QAM و 4096-QAM ذکر شده است. این مزایا و معایب QAM را نسبت به سایر انواع تعدیل ذکر می کند. پیوندهای 16-QAM ، 64-QAM و 256-QAM نیز ذکر شده است.

درک مدولاسیون QAM
شروع با فرآیند مدولاسیون QAM در فرستنده به گیرنده در باند پایه بی سیم (یعنی لایه فیزیکی). ما برای نشان دادن روند کار از مثال 64-QAM استفاده خواهیم کرد. هر نماد در صورت فلکی QAM دامنه و فاز منحصر به فردی را نشان می دهد. از این رو می توان آنها را از سایر نقاط گیرنده تشخیص داد.

مدولاسیون دامنه Quadrature 64QAM

شکل: نقشه برداری و demapping 1-QAM

• همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ، 64-QAM یا هر مدولاسیون دیگری روی بیت های باینری ورودی اعمال می شود.

• مدولاسیون QAM بیت های ورودی را به نمادهای پیچیده تبدیل می کند که بیت ها را با تغییر دامنه / فاز شکل موج حوزه زمان نشان می دهد. با استفاده از 64QAM 6 بیت در فرستنده به یک نماد تبدیل می شود.
• تبدیل بیت به نماد در فرستنده صورت می گیرد در حالی که معکوس (یعنی نماد به بیت) در گیرنده اتفاق می افتد. در گیرنده ، یک نماد 6 بیت به عنوان خروجی demapper می دهد.
• شکل به ترتیب موقعیت گیرنده QAM و زمان گیرنده QAM را در فرستنده و گیرنده باند پایه نشان می دهد. خاموشی پس از همگام سازی قسمت جلویی انجام می شود ، یعنی بعد از کانال و سایر اختلالات از علامت های باند پایه آسیب دیده اصلاح می شود.
• فرآیند نقشه برداری یا مدولاسیون داده ها قبل از تبدیل RF (U / C) در فرستنده و PA انجام می شود. به همین دلیل ، مدولاسیون مرتبه بالاتر مستلزم استفاده از PA (خط تقویت کننده نیرو) بسیار خطی در انتهای انتقال است.

فرآیند نقشه برداری QAM

64QAM نقشه برداری مدولاسیون

شکل: فرایند نقشه برداری 2 ، 64-QAM

در 64-QAM ، شماره 64 به 2 ^ 6 اشاره دارد.
در اینجا 6 تعداد بیت / نماد را نشان می دهد که 6 در 64-QAM است.
به همین ترتیب می توان آن را در مورد انواع دیگر مدولاسیون مانند 512-QAM ، 1024-QAM ، 2048-QAM و 4096-QAM همانطور که در زیر شرح داده شده است ، اعمال کرد.
در جدول زیر به قانون رمزگذاری 64-QAM اشاره شده است. قانون رمزگذاری را در استاندارد بی سیم مربوطه بررسی کنید. مقدار KMOD برای 64-QAM 1 / SQRT (42) است.

نگارگر QAM پارامترهای ورودی: بیت های دودویی

نگارگر QAM پارامترهای خروجی: داده های پیچیده (I ، Q)

نشانگر 64-QAM از ورودی باینری استفاده می کند و نمادهای داده پیچیده را به عنوان خروجی تولید می کند. برای انجام فرایند تبدیل از جدول رمزگذاری فوق الذکر استفاده می کند. قبل از فرآیند پوشش ، داده ها به 6 جفت بیت گروه بندی می شوند. در اینجا ، (b5 ، b4 ، b3) مقدار I را تعیین می کند و (b2 ، b1 ، b0) مقدار Q را تعیین می کند.

مثال: ورودی دودویی: (b5، b4، b3، b2، b1، b0) = (011011)
خروجی پیچیده: (1 / SQRT (42)) * (7 + j * 7)

512QAM مدولاسیون

شکل: 3 ، نمودار فلکی 512-QAM

شکل فوق نمودار صورت فلکی 512-QAM را نشان می دهد. توجه داشته باشید که 16 امتیاز در هر چهار ربع وجود ندارد تا در این نوع مدولاسیون 512 امتیاز با 128 امتیاز در هر ربع کسب کنید. همچنین در 9-QAM می توان برای هر نماد 512 بیت داشت. 512QAM نسبت به نوع مدولاسیون 50-QAM 64٪ ظرفیت را افزایش می دهد.

صورت فلکی مدولاسیون 1024QAM

شکل یک نمودار صورت فلکی 1024-QAM را نشان می دهد.

تعداد بیت در هر نماد: 10
نرخ نماد: 1/10 از نرخ بیت
افزایش ظرفیت در مقایسه با 64-QAM: حدود 66.66٪

صورت فلکی مدولاسیون 2048QAM

در زیر ویژگی های مدولاسیون 2048-QAM آورده شده است.

تعداد بیت در هر نماد: 11
نرخ نماد: 1/11 از نرخ بیت
افزایش ظرفیت از 64-QAM به 1024QAM: 83.33٪ سود
افزایش ظرفیت از 1024QAM به 2048QAM: 10.83٪ سود
کل نقاط صورت فلکی در یک ربع: 512

صورت فلکی مدولاسیون 4096QAM

در زیر ویژگی های مدولاسیون 4096-QAM آورده شده است.

تعداد بیت در هر نماد: 12
نرخ نماد: 1/12 از نرخ بیت
افزایش ظرفیت از 64-QAM به 409QAM: 100٪ سود
افزایش ظرفیت از 2048QAM به 4096QAM 9.77٪ افزایش
کل نقاط صورت فلکی در یک ربع: 1024

مزایای QAM نسبت به سایر انواع تعدیل
در زیر مزایای مدولاسیون QAM آورده شده است:
• به دلیل حمل تعداد بیشتر بیت توسط یک حامل ، به دستیابی به نرخ داده بالا کمک می کند. به همین دلیل در سیستم ارتباطات بی سیم مدرن مانند LTE ، LTE-Advanced و غیره محبوبیت یافته است. همچنین در جدیدترین فناوری های WLAN مانند 802.11n 802.11 ac ، 802.11 تبلیغات و سایر موارد نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

معایب QAM نسبت به انواع دیگر مدولاسیون
در زیر معایب مدولاسیون QAM آورده شده است:
• اگرچه سرعت نگاشت با نگاشت بیش از 1 بیت بر روی یک حامل افزایش یافته است ، اما برای رمزگشایی بیت ها در گیرنده به SNR زیاد نیاز است.
• در فرستنده به PA خطی بالا (تقویت کننده نیرو) نیاز دارد.
• علاوه بر SNR بالا ، تکنیک های مدولاسیون بالاتر برای رمزگشایی نمادها بدون خطا به الگوریتم های جلوی بسیار محکم (زمان ، فرکانس و کانال) نیاز دارند.

برای اطلاعات بیشتر

لطفاً برای اطلاعات بیشتر در مورد پیوندهای مایکروویو تماس با ما

قبلی:Rec ITU-R PN.837-1

بعد:1 + 0 ، 1 + 1 ، 2 + 0 استقرار

ترک یک پیام

فهرست پیام

نظرات در حال بارگذاری ...