مدولاسیونهای QPSK _ QAM _ 16QAM

مدولاسیون QPSK

 
یکی از متداولترین انواع مدولاسیون PSK بوده که به سبب حفاظت فوق العاده آن در برابر نویز در کانالهای نویزی کاربرد داشته و از ابتداء پخش DTH برنامه های تلویزیون ماهواره ای به عنوان فرمت استاندارد DVB-S و نیز ارتباطات زیردریائی مورد استفاده قرار گرفته است.

از ویژگی های این نوع مدولاسیون :

* هر نمونه با یک کلمه دو بیتی کد میشود.

* میزان شیفت کریر توسط هر نمونه تعیین میگردد.

* در مقایسه با BPSK، و برای نرخ بیت یکسان پهنای باند کمتری را اشغال میکند.

* سیستم گیرنده و فرستنده از پیچیدگی بالایی برخوردار است.

QPSK از دو تابع پایه استفاده می کند ، یک سینوس و یک کسینوس با تغییر فاز هر کدام از این حاملها می توانیم با هر علامت (سیگنال) دو بیت ارسال کنیم .ابعاد مدولاسیون با استفاده از تعداد توابع پایه به کار رفته تعریف می شود. بر همین اساس QPSK  یک سیگنال دو بعدی است .نه به خاطر اینکه در هر سمبل دو بیت ارسال می کند ، بلکه به علت اینکه دو سیگنال مستقل  (cos و sin) را برای خلق سمبلها مورد استفاده قرار می دهد.

مدولاسیون QAM

QAM مخفف عبارت Quadrature Amplitude Modulation  است.

ترکیبی از دو مدولاسیون ASK و PSK (QPSK) بوده که بطور توام کاریر بر اساس یکی از حالات ترکیبی چهار حالت ممکنه فاز و دو حالت ممکنۀ دامنه قادر است هشت نمونه، که هر کدام یک کلمه سه بیتی را معرفی خواهند کرد را بپذیرد، که بهمین سبب نام QAM  را بر آن اختیار کرده اند.

      نکته جالب اینکه در این شیوه این امکان وجود دارد که با تلفیق ترکیبهای بالاتر از 4-PSK، مثلا 8-PSK با M-ASK میتوان به سمبلهای با تعداد بیت بالاتری نیز، مثلا 4 بیت دست یافت که در اینصورت مدولاسیون های گروه 2^N-QAM (N>2، البته میتوان QPSK را 4-QAM نیز تلقی کنیم)تحقق میآبند

مدولاسیون QAM هم به عنوان مدولاسیون دیجیتال و هم به عنوان مدولاسیون آنالوگ میتواند کاربرد داشته باشد.و میتواند دو سیگنال پیام آنالوگ و یا دورشته بیت دیجیتال را انتقال دهد.در مدولاسیون MPSK (چندتایی)اختلاف فقط در فاز پالس‌ها است و در مدولاسیون MASK اختلاف فقط در دامنه پالس‌ها است ولی درمدولاسیونMQAM اختلاف در فاز و دامنه پالس‌ها است.اولین QAM بنام 8QAM، نمونه های سه بیتی؛ دومین QAM با نام 16QAM، نمونه های چهار بیتی و... معرفی میشوند.

یکی از ویژگیهای جالب QAM امکان آفرینش انواع مختلف برای یک نوع واحد میباشد، در شکلهای زیر نشان داده شده چگونه میتوان 16QAM را با  تلفیقهای متنوع N-ASK(با N های متنوع) با M-PSK (با M های متنوع) پدید آورد.

کاربردها و ویژ گیهای QAM

• ویژگیهای با ارزش مدولاسیون QAM سبب استفاده فوری آن در عرصه BROADCASTو پخش زمینی برنامه های تلویزیونی در استاندارد اروپایی DVB-T گردید که با طرح نیاز پخش روی موبایل نیز بعنوان یکی از گزینه های مدولاسیون استاندارد DVB-H مورد توجه قرار گرفت.
• یکی از موارد محدود کنندۀ این مدولاسیون افزایش نرخ بیت خطا با افزایش لول QAM میباشد.لذا برای کانالهای با شرایط نامطلوب در صورت عدم محدودیت پهنای باند مدولاسیونهای با سطح پایین تر توصیه میشود.