Qu'est-ce que le QAM: modulation d'amplitude en quadrature

«QAM: La modulation d'amplitude en quadrature combine les changements d'amplitude et de phase pour donner une capacité supplémentaire et est largement utilisée pour les communications de données. Modulation d'amplitude en quadrature, QAM utilise à la fois des composants d'amplitude et de phase pour fournir une forme de modulation capable de fournir des niveaux élevés d'efficacité d'utilisation du spectre. ----- FMUSER"

Il est capable de fournir une forme de modulation très efficace pour les données et en tant que tel, il est utilisé dans tout, des téléphones cellulaires au Wi-Fi et presque toutes les autres formes de système de communication de données à haute vitesse.

#Qu'est-ce que QAM, modulation d'amplitude en quadrature
Modulation d'amplitude en quadrature, QAM est un signal dans lequel deux porteuses décalées en phase de 90 degrés (c'est-à-dire sinus et cosinus) sont modulées et combinées. En raison de leur différence de phase de 90 °, ils sont en quadrature et cela donne son nom. Souvent, un signal est appelé signal en phase ou «I», et l'autre est le signal en quadrature ou «Q».

Le signal global résultant consistant en la combinaison des porteuses I et Q contient à la fois des variations d'amplitude et de phase. Compte tenu du fait que des variations d'amplitude et de phase sont présentes, il peut également être considéré comme un mélange de modulation d'amplitude et de phase.

Une motivation pour l'utilisation de la modulation d'amplitude en quadrature vient du fait qu'un signal modulé en amplitude droite, c'est-à-dire une bande latérale double même avec une porteuse supprimée, occupe deux fois la largeur de bande du signal modulant. C'est très gaspillant du disponible Spectre de fréquences. QAM rétablit l'équilibre en plaçant deux signaux de porteuse supprimés à double bande latérale indépendants dans le même spectre qu'un signal de porteuse supprimé à double bande latérale ordinaire.

Voir aussi: >>Comparaison des 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM 

# QAM analogique et numérique
Modulation d'amplitude en quadrature, QAM peut exister dans ce que l'on peut appeler des formats analogiques ou numériques. le analogue les versions de QAM sont généralement utilisées pour permettre à plusieurs signaux analogiques d'être transportés sur une seule porteuse. 

Par exemple, il est utilisé dans les systèmes de télévision PAL et NTSC, où les différents canaux fournis par QAM lui permettent de transporter les composants d'informations de chrominance ou de couleur. Dans les applications radio, un système appelé C-QUAM est utilisé pour la radio AM stéréo. Ici, les différents canaux permettent aux deux canaux nécessaires à la stéréo d'être transportés sur la seule porteuse.

# Techniques de conversion numérique-analogique

Les formats numériques de QAM sont souvent désignés comme "quantifié QAM" et ils sont de plus en plus utilisés pour les communications de données souvent au sein des systèmes de communication radio. Systèmes de communications radio allant de la technologie cellulaire comme dans le cas de la technologie LTE à travers des systèmes sans fil, y compris WiMAX et Wi-Fi 802.11 utilisent une variété de formes de QAM, et l'utilisation de QAM ne fera qu'augmenter dans le domaine des communications radio.

Voir aussi: >> Six formats de QAM Index que vous devriez savoir 

Numérique / quantifié bases QAM
Modulation d'amplitude en quadrature, QAM, lorsqu'elle est utilisée pour la transmission numérique Radio applications de communication est capable de transporter des débits de données plus élevés que les schémas modulés en amplitude ordinaires et les schémas modulés en phase.

Les signaux de base ne présentent que deux positions qui permettent le transfert d'un 0 ou d'un 1. En utilisant QAM, il existe de nombreux points différents qui peuvent être utilisés, chacun ayant des valeurs définies de phase et d'amplitude. Il s'agit d'un diagramme de constellation. Les différentes positions se voient attribuer des valeurs différentes, et de cette manière, un seul signal est capable de transférer des données à un rythme beaucoup plus élevé.

# Diagramme de constellation pour un signal 16QAM montrant l'emplacement des différents points

Comme indiqué ci-dessus, les points de constellation sont généralement disposés dans une grille carrée avec un espacement horizontal et vertical égal. Bien que les données soient binaires, les formes les plus courantes de QAM, bien que pas toutes, sont là où la constellation peut former un carré avec un nombre de points égal à une puissance de 2 c'est-à-dire 4, 16, 64. . . . , c'est-à-dire 16QAM, 64QAM, etc.

En utilisant des formats de modulation d'ordre supérieur, c'est-à-dire plus de points sur la constellation, il est possible de transmettre plus de bits par symbole. Cependant, les points sont plus proches les uns des autres et sont donc plus sensibles au bruit et aux erreurs de données.

L'avantage de passer aux formats d'ordre supérieur est qu'il y a plus de points dans la constellation et qu'il est donc possible de transmettre plus de bits par symbole. L'inconvénient est que les points de constellation sont plus proches les uns des autres et donc la liaison est plus sensible au bruit. Par conséquent, les versions d'ordre supérieur de QAM ne sont utilisées que lorsqu'il existe un rapport signal / bruit suffisamment élevé.

Pour donner un exemple de la façon dont fonctionne QAM, le diagramme de constellation ci-dessous montre les valeurs associées aux différents états pour un signal de 16QAM. De cela, on peut voir qu'un flux de bits continu peuvent être regroupés en quatre pattes et représenté sous la forme d'une séquence.

Voir aussi: >> Modulateur et démodulateur QAM  

Mappage de séquence #Bit pour un signal 16QAM 
La cartographie de la séquence de bits pour un signal de 16QAM
Normalement, le QAM d'ordre le plus bas rencontré est 16QAM. La raison pour laquelle il s'agit de l'ordre le plus bas normalement rencontré est que 2QAM est identique à la saisie binaire à décalage de phase, BPSK, et 4QAM est identique à la clé à décalage de phase en quadrature, QPSK.

En outre 8QAM est pas largement utilisée. Ceci est parce que la performance de taux d'erreur de 8QAM est presque la même que celle de 16QAM - il est seulement environ 0.5 dB mieux et le débit de données est que les trois quarts de celui des 16QAM. Ceci provient de la forme rectangulaire, plutôt que la forme carrée de la constellation.

Avantages et inconvénients de #QAM

Bien que QAM semble augmenter l’efficacité des transmission pour les systèmes de radiocommunication en utilisant à la fois des variations d'amplitude et de phase, il présente un certain nombre d'inconvénients. 

● Le premier est qu'il est plus sensible au bruit car les états sont plus proches les uns des autres, de sorte qu'un niveau de bruit inférieur est nécessaire pour déplacer le signal vers un point de décision différent. Les récepteurs destinés à être utilisés avec une modulation de phase ou de fréquence peuvent tous deux utiliser des amplificateurs limiteurs capables de supprimer tout bruit d'amplitude et ainsi d'améliorer la dépendance au bruit. Ce n'est pas le cas avec QAM.

● La deuxième limitation est également associé à la composante d'amplitude du signal. Quand un signal de phase ou modulé en fréquence est amplifié dans un émetteur radio, il n'y a pas besoin d'utiliser des amplificateurs linéaires, alors que l'utilisation de la modulation QAM qui contient une composante d'amplitude, la linéarité doit être maintenue. Amplificateurs linéaires sont malheureusement moins efficace et consomment plus d'énergie, ce qui les rend moins attrayants pour les applications mobiles.

Voir aussi: >>512 QAM vs 1024 QAM vs 2048 QAM vs 4096 QAM types de modulation

#QAM vs PSK et autres modes
Lorsque vous décidez d'une forme de modulation, il vaut la peine de comparer AM vs PSK et d'autres modes en examinant ce qu'ils ont chacun à offrir.

Comme il ya des avantages et des inconvénients de l'utilisation QAM il est nécessaire de comparer avec d'autres modes QAM avant de prendre une décision sur le mode optimal. Certains systèmes de radiocommunication changent dynamiquement le schéma de modulation dépend des conditions de liaison et les exigences - niveau de signal, le bruit, débit de données requis, etc.

Le tableau ci-dessous compare les diverses formes de modulation:

MODULATION	BITS PAR SYMBOLE	- MARGE D'ERREUR -	COMPLEXITÉ
OOK	1	1/2	0.5	Faible
BPSK	1	1	1	Technique
QPSK	2	1 / 2	0.71	Technique
16 QAM	4	2 / 6	0.23	Haute
64QAM	6	2 / 14	0.1	Haute

Typiquement, il est constaté que si les taux de données supérieurs à ceux qui peuvent être obtenus en utilisant 8-PSK sont nécessaires, il est plus courant d'utiliser la modulation d'amplitude en quadrature. Ceci est parce qu'il a une plus grande distance entre des points adjacents dans la I - plan Q, ce qui améliore son immunité au bruit. En conséquence, il peut obtenir le même débit de données à un niveau de signal inférieur.

Cependant aucun des points plus la même amplitude. Cela signifie que le démodulateur doit détecter à la fois la phase et l'amplitude. De plus, le fait que l'amplitude varie signifie que si un amplificateur linéaire requis pour amplifier le signal.

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