QAM-Modulation und Verknüpfung mit AM, ASK, PAM

QAM wird aus einem komplexen Basisbandsignal erzeugt, das nur als zwei getrennte Basisbandsignale für Real- und Imaginärteil dargestellt werden kann.

Der erste von Ihnen zitierte Absatz moduliert diese direkt auf den HF-Träger, indem Real- und Imaginärteil getrennt in analog umgewandelt, auf zwei um 90 Grad versetzte Trägerwellen moduliert und gemischt werden.

Das zweite Zitat beschreibt ein Verfahren, bei dem das Signal digital auf einen Zwischenfrequenzträger moduliert wird (indem zwei Sinus um 90 Grad versetzt in einem numerisch gesteuerten Oszillator (NCO) erzeugt werden, Real- und Imaginärteil des Signals separat multipliziert und digital addiert werden, bevor). Umwandeln des kombinierten Signals in ein analoges Signal und Mischen des analogen Signals mit einem HF-Träger, der um die NCO-Frequenz verschoben wurde.

In beiden Fällen verwendet der Mischschritt zwei Trägerwellen gleicher Frequenz, die um 90 Grad voneinander entfernt sind, und der Unterschied besteht darin, ob dieser Schritt im analogen oder im digitalen Bereich liegt.

Beide Methoden haben Vor- und Nachteile:

Analoges Mischen:

• (+) Ausgangssignal direkt nutzbar
• (+) billig zu bauen
• (-) HF-Pfade müssen hinsichtlich Verstärkung und Verzögerung gut aufeinander abgestimmt sein
• (-) DAC DC-Offset verschiebt Symbole

Digitale Mischung:

• (+) Real- und Imaginärteil perfekt kombiniert
• (+) DC des ZF-Signals trägt keine Informationen und kann gefiltert werden
• (-) schnellerer DAC für höherfrequente Komponenten des gemischten Signals erforderlich
• (-) Hochmischen auf HF erzeugt Spiegelbilder, die herausgefiltert werden müssen, normalerweise mit mehreren Mischer-/Filterstufen

Auf der Empfängerseite gelten die gleichen Probleme, und es gibt auch zwei Möglichkeiten, sie zu erstellen, "direkt" und "superheterodyn".

PAM ist im Grunde Basisband-Sample & Hold für eine Impulsperiode, die ein Bruchteil der kürzesten Wellenlänge ist.

QAM ist 4 Bits codiert in eine Matrix von 4 Amplituden und 4 Phasen in einer Konstellation von 16 Stufen unter Verwendung eines Codierverfahrens, um Daten mit dem kürzesten Weg zum nächsten Differenzzustand zu verwürfeln, wobei 2 Signale in Quadratur verwendet werden, die mit den folgenden moduliert werden können.

Wiki gibt weitere Details zur Funktionsweise dieses Encoders, der dann zum Modulieren einer Trägerfrequenz verwendet wird. Der Vorteil ist die Bandbreitenkomprimierung auf Kosten des Erfordernisses eines etwas höheren SNR zum Decodieren als binär gemäß dem Gesetz von Shannon-Hartley für die gleiche BER.

Ich glaube, Sie beziehen sich in Ihrer Frage auf Wiki - Quadratur-Amplitudenmodulation .

Ich kann mir vorstellen, zwei Trägersignale zu haben, sagen wir eine Sinuswelle und eine Kosinuswelle, die entweder durch ein analoges Basisband-Nachrichtensignal (analoges QAM) oder durch ein digitales Nachrichtensignal (digitales QAM) moduliert werden.

Fast richtig. Es gibt zwei Träger der gleichen Frequenz, die jedoch um 90° zueinander versetzt sind, und jeder Träger ist durch ein digitales Basisbandsignal amplitudenmoduliert. Daher gibt es zwei Bits, die zu jedem Zeitpunkt zwei Träger modulieren.

Jedes Bit amplitudenmoduliert seinen jeweiligen Träger, indem es mit +1 oder -1 multipliziert wird. Dies ist natürlich die digitale Version der Geschichte. Tatsächlich wird jeder Träger durch sein digitales Bit entweder in der Amplitude invertiert oder in der Amplitude nicht invertiert. Dies ist gleichbedeutend mit dem Vorrücken des Trägers um 180° oder dem unbeeinflussten Belassen des Trägers.

Die zwei modulierten Träger werden dann summiert, um einen zusammengesetzten modulierten Träger zu erzeugen, wobei die Phase und die Amplitude dieses Trägers durch die zwei digitalen Basisbandsignale definiert sind.

Tatsächlich nehmen Sie zwei Träger um 90 ° zueinander, aber jeder hat eine Phase (180 ° oder 0 °), die durch den Bitstrom definiert ist, der ihn moduliert hat. Dann summieren Sie sie zusammen, um einen kombinierten modulierten Träger zu erzeugen: -

[Bildquelle] ( http://rfmw.em.keysight.com/wireless/helpfiles/89600B/WebHelp/Subsystems/teds/content/teds_symbolsconstellations.htm ).

Wenn Sie sich also das Konstellationsdiagramm oben für 0 ansehen, hat 0 einen Phasenwinkel von +45 °. Wenn dann beide Digitaleingänge 1 werden, dann verschiebt sich der kombinierte Trägerphasenwinkel um 180° auf 225°. Vielleicht hilft das weiter: -

Dies ist digitales 4-QAM.

Wenn die Träger analog moduliert sind, würde es im obigen Bild tatsächlich viel mehr "Kreise" geben, da die Amplitude für jeden Träger durch sein Basisbandsignal wirklich verändert und auch in der Phase invertiert werden kann, wenn das Basisbandsignal von a ausgeht positiven Wert in einen negativen Wert (oder umgekehrt). Es gäbe auch keine Konstellationen, weil die kombinierte Wirkung von zwei Trägern (jeweils amplitudenmoduliert) zu jedem Zeitpunkt einen "Punkt" erzeugt, der sich irgendwo innerhalb eines Kreises mit einem definierten maximalen Radius befindet.

Ich erkenne Ihre andere Referenz nicht.