QAM   Quadrature Amplitude Modulation, Quadrature Ampulitude Shift Keying   직교 진폭 변조

(2021-06-01)

16QAM, 16-QAM, 64QAM, 64-QAM


1. QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 또는 APK (Amplitude Phase Keying)

  ㅇ 제한된 주파수대역에서도 전송효율을 향상시키기 위해, (스펙트럼효율 ↑)
     - 반송파진폭위상을 동시에 직교 결합시켜 변조직교위상변조(Quadrature Modulation) 방식의 일종


2. QAM의 구분

  ㅇ 아날로그 QAM 변조  
     - AM(진폭변조)과 PM(위상변조)을 결합한 `아날로그 QAM 방식`
        . 2개의 정보를, 동일 주파수이지만 위상이 90˚ 차이나는,
          서로다른 2개의 반송파진폭변조하고, 이를 합친 것
           .. ΦQAM = mi cosωct + mq sinωct
        . 진폭변조하되 반송파가 제거된 일종의 DSB-SC 형태
     - 例) NTSC, PAL 컬러 텔레비전 방식 
        . 동일 주파수대역 내, 색상,포화도 정보를 1개의 색부반송파로써, 다중 전송할 때 사용

  ㅇ 디지털 QAM 변조
     - ASK(진폭편이변조) 및 PSK(위상편이변조)를 결합한 `디지털 QAM 방식`
        . 기존 아날로그 전화 회선을 사용하여 디지털 전송할 때의 고속 변조기로 사용 등
     - 例) V.34 아날로그 모뎀 등
        . 과거 주로, 고속의 디지털 변조에 많이 사용하는 방식
       


3. QAM 변조복조의 구성

   

  ㅇ 두 직교 신호(I,Q)로 분리하여,
  ㅇ 각각 진폭변조하고,
  ㅇ 이를 합성하며(합치어서) 변조하는 방식                                  ☞ 직교위상변조 참조


4. 디지털 QAM

  ㅇ QAM 변조신호의 표현
      
[# S_{QAM}(t) = A_i \cos (2πf_ct + θ_I) \qquad (i=0,1,2,\cdots,M-1) #]
진폭변조(MASK)와 위상변조(MPSK)를 결합시킨 디지털 변조 방식 ㅇ 다치 변조(Multi-level modulation) 방식의 일종 - 예를 들면, 16-QAM은, . 피변조파 1파 당 진폭 2값, 위상 8값을 각각 판별케 하여, .. 총 2 x 8 = 2⁴= 16 개의 서로다른 정보를 전달 가능 . 즉, 하나의 심볼 당 16개의 다른 값을 식별케 하고, 각 심볼에 4개의 비트가 대응 ㅇ 직교위상변조(Quadrature Modulation) 방식의 일종 - 동일 주파수를 갖고, 위상이 90˚만큼 다른 2개의 직교 반송파(사인파코사인파)를 사용 . 각각의 성분(즉, I : 동위상 성분 및 Q : 직교위상 성분)을 ASK 방식으로 변조하고, . 이들을 합성하여 전송시킴 5. QPSK(MPSK) 및 QAM의 비교QPSK(MPSK) - 일정 진폭 만을 갖고, 위상 만 다름 - 1개 캐리어 만 갖음 ㅇ QAM - 다수의 다른 진폭 크기 및 위상을 갖음 - 2개 캐리어(I : 동위상 성분, Q : 직교위상 성분)를 갖음 - 같은 신호 전력 하에, MPASK 보다 큰 대역효율성 달성 가능 6. QAM 성상도성상도(Constellation) 참조 7. QAM 장단점/특징주파수 효율 - 일정 진폭MPSK(BPSK,QPSK,8-ary PSK,16-ary PSK 등) 디지털변조방식 보다, - 주파수 효율이 더 좋음 ㅇ 정보 전송률 - 주어진 좁은 대역폭에서도, MPSK 보다 더 높은 성능 및 전송률 가능 ㅇ 구현 용이성 - 수신기 구현 및 복조가 비교적 용이함 ㅇ 스펙트럼 파형 모양 - 좌우 대칭성 없음 ㅇ 단점 - 주파수효율,전송효율은 좋으나, - 잡음,페이딩오류에 민감하고 취약함



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