QAM मॉडुलन एएसके या एनालॉग एएम डिजिटल मॉड्यूलेशन स्कीम का उपयोग करके दो वाहक तरंगों के आयामों को अलग-अलग (मॉड्यूलेट) करके दो एनालॉग संदेश सिग्नल या दो डिजिटल बिटस्ट्रीम प्रसारित करता है।
कार्य सिद्धांत
एक ही आवृत्ति की दो वाहक तरंगें, आमतौर पर साइनसोइड्स, एक दूसरे के साथ 90 डिग्री तक चरण से बाहर होती हैं और इस प्रकार उन्हें क्वाड्रेचर कैरियर या क्वाड्रेचर घटक कहा जाता है - इसलिए सर्किट का नाम। मॉड्यूलेटेड तरंगों को सारांशित किया जाता है और अंतिम तरंग दोनों चरण शिफ्ट कुंजीिंग (पीएसके) और आयाम शिफ्ट कुंजीिंग (एएसके), या एनालॉग केस चरण मॉड्यूलेशन (पीएम) और आयाम मॉड्यूलेशन दोनों का संयोजन होता है।
सभी मॉडुलन योजनाओं की तरह, QAM डेटा सिग्नल के जवाब में कैरियर वेव सिग्नल (आमतौर पर एक साइन वेव) के कुछ पहलू को बदलकर डेटा प्रसारित करता है। डिजिटल QAM के मामले में, बहु-चरण और बहु-आयामी नमूनों का उपयोग किया जाता है। फेज शिफ्ट कीइंग (PSK) QAM का एक सरल रूप है जिसमें कैरियर का आयाम स्थिर होता है और केवल फेज शिफ्ट होता है।
ताने के मामले मेंQAM संचरण, एक वाहक तरंग एक ही आवृत्ति की दो साइन तरंगों का एक संग्रह है, एक दूसरे से 90° चरण में (चतुर्भुज में)। इन्हें अक्सर "I" या इन-फेज घटक के साथ-साथ "Q" या चतुर्भुज घटक के रूप में संदर्भित किया जाता है। प्रत्येक घटक तरंग आयाम मॉड्यूलेटेड है, जिसका अर्थ है कि डेटा को एक साथ जोड़ने से पहले स्थानांतरित किए जाने वाले डेटा का प्रतिनिधित्व करने के लिए इसके आयाम को बदल दिया जाता है।
आवेदन
उपरोक्त तस्वीर में शिलालेख निर्णय सीमाएं सतह की सीमा (या "निर्णय सीमा", शाब्दिक रूप से) को इंगित करती हैं।
QAM (चतुर्भुज आयाम मॉडुलन) व्यापक रूप से 802.11 वाई-फाई मानकों जैसे डिजिटल दूरसंचार प्रणालियों के लिए एक मॉड्यूलेशन योजना के रूप में उपयोग किया जाता है। केवल शोर स्तर और लिंक रैखिकता द्वारा सीमित, एक उपयुक्त नक्षत्र आकार निर्धारित करके QAM के साथ मनमानी उच्च वर्णक्रमीय दक्षता प्राप्त की जा सकती है।
बिट दर बढ़ने पर ऑप्टिकल फाइबर सिस्टम में QAM मॉड्यूलेशन का उपयोग किया जाता है। QAM16 और QAM64 को 3-चैनल इंटरफेरोमीटर के साथ वैकल्पिक रूप से अनुकरण किया जा सकता है।
डिजिटल प्रौद्योगिकी
डिजिटल क्यूएएम में, प्रत्येक घटक तरंग में निरंतर आयाम के नमूने होते हैं, प्रत्येक में एक ही समय अंतराल होता है, और आयाम को परिमाणित किया जाता है, जो एक या अधिक बाइनरी अंकों (बिट्स) का प्रतिनिधित्व करने वाले स्तरों की एक सीमित संख्या तक सीमित होता है। एक डिजिटल बिट। एनालॉग QAM में, साइन वेव के प्रत्येक घटक का आयाम लगातार बदलता रहता हैएनालॉग सिग्नल के साथ समय में।
फेज मॉड्यूलेशन (एनालॉग पीएम) और कीइंग (डिजिटल पीएसके) को क्यूएएम का एक विशेष मामला माना जा सकता है, जहां मॉड्यूलेटिंग सिग्नल का परिमाण स्थिर होता है, केवल फेज बदलने के साथ। क्वाडरेचर मॉड्यूलेशन को फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन (FM) और कीइंग (FSK) तक भी बढ़ाया जा सकता है, क्योंकि उन्हें इसकी उप-प्रजाति माना जा सकता है।
कई डिजिटल मॉडुलन योजनाओं की तरह, नक्षत्र आरेख QAM के लिए उपयोगी है। QAM में, नक्षत्र बिंदुओं को आमतौर पर समान ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज रिक्ति के साथ एक वर्ग ग्रिड में व्यवस्थित किया जाता है, हालांकि अन्य कॉन्फ़िगरेशन (जैसे क्रॉस-क्यूएएम) संभव हैं। चूंकि डिजिटल दूरसंचार में डेटा आमतौर पर द्विआधारी होता है, ग्रिड में बिंदुओं की संख्या आमतौर पर 2 (2, 4, 8,…) होती है।
क्योंकि QAM आमतौर पर वर्गाकार होता है, कुछ दुर्लभ होते हैं - सबसे सामान्य आकार 16-QAM, 64-QAM और 256-QAM होते हैं। उच्च क्रम के नक्षत्र में जाने से, प्रति प्रतीक अधिक बिट्स प्रेषित किए जा सकते हैं। हालांकि, अगर नक्षत्र की औसत ऊर्जा समान रहती है (निष्पक्ष तुलना करके), तो बिंदु एक साथ करीब होने चाहिए और इसलिए शोर और अन्य भ्रष्टाचार के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।
इसके परिणामस्वरूप उच्च बिट त्रुटि दर होती है और इसलिए एक उच्च क्रम QAM निरंतर औसत नक्षत्र ऊर्जा के लिए निम्न क्रम QAM की तुलना में अधिक डेटा कम विश्वसनीय रूप से प्रदान कर सकता है। बिट त्रुटि दर को बढ़ाए बिना उच्च क्रम QAM के उपयोग के लिए उच्च की आवश्यकता होती हैसिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर) सिग्नल ऊर्जा को बढ़ाकर, शोर को कम करके, या दोनों।
तकनीकी सहायता
यदि 8-PSK द्वारा प्रदान की जाने वाली डेटा दरों से अधिक की आवश्यकता होती है, तो QAM में जाना अधिक सामान्य है क्योंकि यह I-Q विमान में आसन्न बिंदुओं के बीच अधिक दूरी प्राप्त करता है, बिंदुओं को समान रूप से वितरित करता है। एक जटिल कारक यह है कि बिंदुओं में अब समान आयाम नहीं है, और इसलिए डिमोडुलेटर को केवल चरण के बजाय चरण और आयाम दोनों का सही ढंग से पता लगाना चाहिए।
टेलीविजन
64-QAM और 256-QAM अक्सर डिजिटल केबल टीवी और केबल मोडेम में उपयोग किए जाते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में, 64-QAM और 256-QAM अधिकृत डिजिटल केबल मॉड्यूलेशन स्कीम हैं जो SCTE द्वारा ANSI/SCTE 07 2013 मानक में मानकीकृत हैं। ध्यान दें कि कई विपणक उन्हें QAM-64 और QAM-256 के रूप में संदर्भित करेंगे। यूके मॉडुलन QAM-64 का उपयोग डिजिटल टेरेस्ट्रियल टीवी (फ्रीव्यू) के लिए किया जाता है और 256-QAM का उपयोग फ्रीव्यू-एचडी के लिए किया जाता है।
वर्णक्रमीय दक्षता के बहुत उच्च स्तर को प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन की गई संचार प्रणालियाँ आमतौर पर इस श्रृंखला में बहुत घनी आवृत्तियों का उपयोग करती हैं। उदाहरण के लिए, मौजूदा पावरप्लग AV2 500-Mbit ईथरनेट डिवाइस 1024-QAM और 4096-QAM डिवाइस के साथ-साथ मौजूदा होम वायरिंग से कनेक्ट करने के लिए ITU-T G.hn मानक का उपयोग करने वाले भविष्य के डिवाइस का उपयोग करते हैं।(समाक्षीय केबल, टेलीफोन लाइनें और बिजली लाइनें); 4096-क्यूएएम 12 बिट/प्रतीक प्रदान करता है।
एक अन्य उदाहरण ट्विस्टेड-पेयर कॉपर के लिए ADSL तकनीक है, जिसका नक्षत्र आकार 32768-QAM तक पहुंचता है (ADSL शब्दावली में इसे बिट-लोडिंग या बिट्स प्रति टोन कहा जाता है, 32768-QAM 15 बिट प्रति टोन के बराबर है)।
अल्ट्रा हाई बैंडविड्थ क्लोज्ड लूप सिस्टम भी 1024-क्यूएएम का उपयोग करते हैं। 1024-क्यूएएम, अनुकूली कोडिंग और मॉड्यूलेशन (एसीएम) और एक्सपीआईसी का उपयोग करके, निर्माता एक 56 मेगाहर्ट्ज चैनल में गीगाबिट क्षमता प्राप्त कर सकते हैं।
एसडीआर रिसीवर में
यह ज्ञात है कि दी गई न्यूनतम यूक्लिडियन दूरी के लिए न्यूनतम औसत शक्ति की आवश्यकता के अर्थ में 8-क्यूएएम परिपत्र आवृत्ति इष्टतम 8-क्यूएएम मॉडुलन है। 16-क्यूएएम आवृत्ति उप-इष्टतम है, हालांकि 8-क्यूएएम के समान ही एक इष्टतम बनाया जा सकता है। एसडीआर रिसीवर को ट्यून करते समय अक्सर इन आवृत्तियों का उपयोग किया जाता है। अन्य आवृत्तियों को समान (या समान) आवृत्तियों में हेरफेर करके फिर से बनाया जा सकता है। आधुनिक एसडीआर रिसीवर और ट्रांसीवर, राउटर, राउटर में इन गुणों का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।
