Kvadraturamplitude-modulation kan bruges med en række forskellige formater: 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, men der er ydelsesforskelle og afvejninger

QAM, kvadraturamplitude-modulation giver nogle væsentlige fordele for dataoverførsel. Som 16QAM-overgange til 64QAM, 64QAM til 256 QAM osv., Kan der opnås højere datahastigheder, men på bekostning af støjmargenen.

Mange datatransmissionssystemer migrerer mellem de forskellige ordrer af QAM, 16QAM, 32QAM osv. Afhængigt af linkbetingelserne. Hvis der er en god margin, kan højere ordrer af QAM bruges til at få en hurtigere datahastighed, men hvis linket forringes, bruges lavere ordrer til at bevare støjmargenen og sikre, at en lav bitfejlhastighed bevares.

Efterhånden som QAM-rækkefølgen øges, falder afstanden mellem de forskellige punkter på konstellationsdiagrammet, og der er en større mulighed for, at der indføres datafejl. For at bruge QAM-formaterne med høj ordre, skal linket have en meget god Eb / Nej, ellers vil datafejl være til stede. Når Eb / Nej forringes, skal andet effektniveau øges, eller QAM-rækkefølgen reduceres, hvis bitfejlen sats skal bevares.

Følgelig er der en balance mellem datahastigheden og QAM-moduleringsrækkefølge, effekt og den acceptable bitfejlhastighed. Selvom der kan indføres yderligere fejlkorrektion for at mindske enhver forringelse i linkkvalitet, vil dette også reducere dataforbruget.

Bitsekvens kortlægning til 16QAM signal

QAM-formater og applikationer

QAM er på mange radiokommunikation og data levering applikationer. Men nogle specifikke varianter af QAM bruges i nogle specifikke programmer og standarder.

Der er en balance mellem dataforbruget og signal / støjforholdet, der kræves. Efterhånden som rækkefølgen af QAM-signalet øges, dvs. fremskridt fra 16QAM til 64QAM osv., Øges datagennemstrømningen, der kan opnås under ideelle forhold. Ulempen er imidlertid, at der kræves et bedre signal / støjforhold for at opnå dette.

For nogle systemer er rækkefølgen af moduleringsformatet fast, men i andre, hvor der er en tovejs-forbindelse, er det muligt at tilpasse rækkefølgen af moduleringen for at opnå den bedste gennemstrømning for de givne linkbetingelser. Niveauet for anvendt fejlkorrektion ændres også. På denne måde kan ændring af moduleringsrækkefølgen og fejlkorrektionen datahastigheden optimeres, mens den krævede fejlhastighed opretholdes.

For indenlandske tv-applikationer bruges for eksempel 64 QAM og 256 QAM ofte i digitalt kabel-tv og applikationer med kabelmodem. Rækkefølgen af QAM-modulering skal indstilles ved transmitteren, fordi transmissionen kun er en måde, og derudover er der tusinder af modtagere, hvilket gør det umuligt at have en dynamisk tilpasningsform af modulering.

I Storbritannien bruges 16 QAM og 64 QAM i øjeblikket til digitalt jordbaseret tv ved hjælp af DVB - Digital Video Broadcasting. I USA er 64 QAM og 256 QAM de obligatoriske modulationsskemaer for digitalt kabel som standardiseret af SCTE i standard ANSI / SCTE 07 2000.

For de mange former for trådløs og cellulær teknologi er det muligt dynamisk at ændre rækkefølgen af QAM-modulation og fejlkorrektion i henhold til linkbetingelserne mellem de to ender.

Efterhånden som datahastighederne er steget, og kravene til spektrumeffektivitet er steget, har kompleksiteten af linktilpasningsteknologien også gjort. Datakanaler føres på det cellulære radiosignal for at muliggøre hurtig tilpasning af linket for at imødekomme den herskende linkkvalitet og sikre den optimale datagennemstrømning, afbalancering af senderkraft, QAM-rækkefølge og korrektion af fremadrettet fejl osv.

Constellation diagrammer til QAM
Konstellationen diagrammer viser de forskellige positioner for staterne inden for forskellige former for QAM, kvadratur amplitude modulation. Som rækkefølgen af graduering stiger, så gør antallet af punkter på QAM konstellation diagram.

Diagrammerne nedenfor viser konstellation diagrammer for en række forskellige formater af graduering:

16QAM-konstellation

32QAM-konstellation

64QAM-konstellation

Det ses fra disse få QAM-konstellationsdiagrammer, at når moduleringsrækkefølgen øges, falder afstanden mellem punkterne på konstellationen. Derfor kan små mængder støj forårsage større problemer.

Når støjniveauet stiger på grund af lave signalstyrker, øges det område, der er dækket af et punkt på stjernebilledet. Hvis det bliver for stort, er modtageren ikke i stand til at bestemme, hvilken position på konstellationen det transmitterede signal skulle være, og dette resulterer i fejl.

Det er også fundet, at jo højere rækkefølgen af modulation for QAM-signalet er, jo større er mængden af amplitudevariation på det transmitterede signal. For transmitter-RF-forstærkere til alt fra Wi-Fi til mobil og mere betyder det, at der kræves lineære forstærkere. Da lineære forstærkere er mindre effektive end dem, der kan køres i mætning, betyder det, at det kan være nødvendigt med teknikker som Doherty-forstærkere og konvolutsporing.

Når amplitudevariationen stiger, falder også effektiviteten. Dette er meget vigtigt for mobiludstyrets batterieffektivitet og basestyrkeeffektivitet.

QAM bits per symbol
Fordelen ved at anvende QAM er, at det er en højere orden form for modulation og som følge heraf er i stand til at bære flere bits information per symbol. Ved at vælge en højere orden format QAM, kan datahastigheden for et link øges.

Nedenstående tabel giver en oversigt over de bithastigheder af forskellige former for QAM og PSK.

Bitmapping for et 16QAM signal

QAM FORMATS & BIT PRISER SAMMENLIGNING

GRADUERING BITER PER SYMBOL SYMBOL-RENTE

* BPSK 1 1 x bithastighed

* QPSK 2 1/2 bithastighed

* 8PSK 3 1/3 bithastighed

* 16QAM 4 1/4 bithastighed

* 32QAM 5 1/5 bithastighed

* 64QAM 6 1/6 bithastighed

Kraftspektret og båndbreddeeffektiviteten af QAM-modulering er identisk med M-ary PSK-modulation, med andre ord for den samme rækkefølge faseskifttastning, effektspektrumet og båndbreddens effektivitetsniveauer er nøjagtigt de samme, uanset om kvadraturamplitude-modulation eller faseskift-nøgling anvendes .

QAM støj margin
Mens højere orden graduering satser er i stand til at tilbyde meget hurtigere datahastigheder og højere niveauer af spektral effektivitet for radiokommunikationssystem, det kommer på en pris. De graduering ordninger højere orden er betydeligt mindre modstandsdygtige over for støj og interferens.

Som et resultat af dette, mange radiokommunikationssystemer bruger nu dynamisk adaptiv modulation. De fornemmer den kanal betingelser og tilpasse gradueringen ordningen for at opnå den højeste datahastighed for de givne betingelser. Som signal-støj-forhold mindske fejl vil stige sammen med re-sender af data og derved bremse gennemløb. Ved at vende tilbage til en lavere orden graduering linket kan gøres mere pålidelig med færre datafejl og re-sender.

QAM-FORMATER OG STØJPERFORMANCE
GRADUERING ηB EB / NEJ FOR BER = 1 I 106
16QAM 2 10.5
64QAM 3 18.5
256QAM 4 24
1024QAM 5 28

Valg af den rigtige rækkefølge af QAM-modulering for enhver given situation, og hvis han har evnen til at tilpasse den dynamisk, kan gøre det muligt at opnå den optimale gennemstrømning for linkbetingelserne i det øjeblik. Reduktion af rækkefølgen af QAM-modulation muliggør lavere bitfejlhastigheder, og dette reducerer den krævede fejlkorrektion. På denne måde kan gennemstrømningen maksimeres for den gældende linkkvalitet.

forrige:RDS teknologi og drift i detaljer

Næste:Indkørselspræget planlagt til 17. maj

Læg en besked

Message List

Kommentarer Loading ...