Квадратурная амплитудная манипуляция

Технологии модуляции  п·о·р
Аналоговая модуляция
AM · SSB · ЧМ(FM) · ФМ(PM) · СКМ
Цифровая модуляция
АМн · ФМн · КАМ · ЧМн · GMSK OFDM
Импульсная модуляция
ИКМ · ШИМ · ЧИМ · ФИМ
Расширение спектра
FHSS · См. также: Демодуляция

Квадратурная модуляция: вид сигнала цветности PAL на экране векторного анализатора

Квадратурная модуляция; квадратурная амплитудная модуляция (КАМ, англ. Quadrature Amplitude Modulation (QAM); КАМн англ. Quadrature Amplitude-Shift Keying (QASK)) — разновидность амплитудной модуляции сигнала, которая представляет собой сумму двух несущих колебаний одной частоты, но сдвинутых по фазе относительно друг друга на 90 градусов, каждая из которых модулирована по амплитуде своим модулирующим сигналом:

$\ S(t) = I (t) \cos (2 \pi f_0 t) + Q (t) \sin (2 \pi f_0 t)$,

где I(t) и Q(t) — модулирующие сигналы, f₀ — несущая частота.

Манипуляцией (КАМн, QASK) называется модуляция, при которой модулирующий сигнал дискретен. В американской литературе данный случай часто называют QAM, обозначение QASK применяется редко.

Сигнальное созвездие 16-ти позиционного КАМн сигнала

При квадратурной модуляции изменяется как фаза, так и амплитуда сигнала, что позволяет увеличить количество информации, передаваемой одним состоянием (отсчётом) сигнала.

Формирование сигнала

Положим, что количество сигналов q равно 2^m, где m показывает число бит, переносимых одним сигналом. Пусть для начала m = 2k, k — натуральное. Тогда $\sqrt q = 2^k$. Тогда сигналу с номером i можно поставить в соответствие два числа i₁ и i₂, $i_1, i_2 = 0,1,...,\sqrt q-1$ по следуещему правилу: $i = i_1\sqrt q + i_2$. Пусть

$s_{i_1} = A(1 - \frac{2i_1}{\sqrt q - 1})$ и $s_{i_2} = A(1 - \frac{2i_2}{\sqrt q - 1})$.

Тогда величины $s_{i_1}$ и $s_{i_2}$ будут равномерно расположены в интервале [ − A,A]. Минимальное расстояние, как можно установить из рисунка, $\Delta = \frac{2A}{\sqrt q - 1}$.

Если m = 2k − 1, то сигнальное множество строится путем прореживания сигнального множества для q = 2^2k. Для этого случая минимальное расстояние $\Delta' = \sqrt 2\Delta = \frac{2\sqrt 2A}{\sqrt q - 1}$

Применение

Квадратурная модуляция применяется для передачи сигналов цветности в телевизионном стандарте NTSC, в стереофоническом радиовещании.

См. также

• Амплитудная модуляция
• Фазовая модуляция