Stichpunkte

Allgemein
	Lissajous Figur der Komponenten "I" und "Q" eines 4-QAM Signals in einem verzerrten und leicht verrauschten ÜbertragungskanalMit der Quadraturamplitudenmodulation (Abkürzung: QAM) (engl: Quadrature Amplitude Modulation) werden in der elektronischen Nachrichtentechnik die Amplitudenmodulation und die Phasenmodulation miteinander kombiniert
	In der digitalen Kommunikationstechnik ist die Quadraturamplitudenmodulation ein Codierungsverfahren
	um eine Konstellation von Signalpunkten zu produzieren
	die jeweils eine eineindeutige Kombination von Bit repräsentieren
	das die digitale Amplitudenmodulation und die digitale Phasenmodulation miteinander kombiniert
	Eine derartige Bitkombination läßt sich mit einem möglichen Zustand identifizieren
	in dem sich eine Trägerschwingung befinden kann. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
	"Verbergen") 1 Digitale Modulationstechnik 1.1 "I" und "Q" 1.2 Konstellationen 1.3 Codierung von Symbolen 1.4 Auswahl der Konstellation 2 Analoge Modulation 3 Wiki Links [Bearbeiten]
Digitale Modulationstechnik
	[Bearbeiten]
"I" und "Q"
	oder kurz: "I" und "Q"
	Bei der Quadraturamplitudenmodulation werden von einem gemeinsamen Generator zwei Sinusschwingungen erzeugt: "Inline" und "Quadrature"
	Beide Signale haben die gleiche Frequenz
	das "Q" gegenüber "I" um 90° verschoben ist
	Der Unterschied zwischen beiden Signalen besteht darin
	Da sie Informationen aufmoduliert bekommen
	nennt man die beiden Schwingungen "Träger"
	und die gemeinsame Frequenz ist die "Trägerfrequenz"
	Beide Trägersschwingungen durchlaufen jeweils einen Amplitudenmodulator
	1
	1
	3 und 5 multipliziert werden. Bei 64-QAM kann jeder Träger zur Darstellung von 4 Bits mit den Faktoren -7
	-1
	5 und 7 multipliziert werden. usw. Nach der Amplitudenmodulation werden die beiden modulierten Träger addiert und in den technisch notwendigen Arbeitsbereich skaliert
	-3
	-1
	In der einfachsten Implementierung von QAM gilt: Bei 4-QAM (QPSK) kann jeder Träger zur Darstellung von einem Bit mit den Faktoren -1 und 1 multipliziert werden. Bei 16-QAM kann jeder Träger zur Darstellung von 2 Bits mit den Faktoren -3
	-5
	-3
	3
	-1
	1 und 3 multipliziert werden. Bei 32-QAM kann jeder Träger zur Darstellung von 3 Bits mit den Faktoren -5
	Diese skalierte Summe wird dann zur Sendestrecke weitergeleitet
	Weil der eine Träger gegenüber dem anderen Träger um 90° verschoben ist
	entsteht durch die Addition der beiden Träger ein als Vektor oder "Zeiger" darstellbares Signal
	Abhängig von den gewählten Multiplikationsfaktoren ist dabei die Länge (Amplitude) und der Winkel (Phase) dieses Vektors einstellbar
	Man kann den Vektor damit auf verschiedene Punkte zeigen lassen und auf diese Art und Weise Daten übertragen. [Bearbeiten]
Konstellationen
	Kennzeichnend für QAM ist
	dass die Punkte in einem gedachten Quadrat angeordnet sind
	Bei 8-QAM sind 8 Punkte möglich
	bei 256-QAM gibt es 256 Punkte (8 Bits)
	die aber nicht gut in ein Quadrat passen (Alternative: 8-PSK mit 8 Punkten auf einem Kreis; Multiplikationsfaktoren für die beiden Multiplikatoren in "I" und "Q" z.B.: 0 und 2
	aber um 128 nicht zu überschreiten
	2 und 0
	bei 64-QAM stehen 64 Punkte (6 Bits) zur Verfügung
	dass diese Konstellationen nur selten eingesetzt werden. [Bearbeiten]
	Die Anordnung wird "Konstellation" genannt. Bei 4-QAM sind das 4 Punkte (2 Bits)
	bei 16-QAM sind das 16 Punkte (4 Bits)
	bei 512-QAM und darüber ist die Störanfälligkeit schon so hoch
	-√2 und √2)
	-2 und 0
	bei 32-QAM gibt es 32 Punkte (5 Bits; technisch wären 36 Punkte möglich
	aber um 32 nicht zu überschreiten
	√2 und √2
	werden an den Ecken des Quadrats jeweils 4 Punkte nicht benutzt)
	bei 128-QAM sind es 128 Punkte (7 Bits; technisch wären 144 Punkte möglich
	0 und -2
	werden die Eckpunkte des Quadrats nicht benutzt)
	√2 und -√2
	-√2 und -√2
Codierung von Symbolen
	Jedem Punkt lässt sich ein Symbol zuordnen
	dass mit der Modulation einer Periodenlänge des Trägers eines aus n Symbolen ausgesendet werden kann. [Bearbeiten]
	das z.B. eine Zahl oder ein Zeichen aus einem Zeichensatz repräsentiert. n-QAM bedeutet
Auswahl der Konstellation
	die für den Übertragungskanal erwartet werden
	Die Zahl der Punkte ist durch die Störungen begrenzt
	4-QAM ist ziemlich "robust"
	sich aber noch nicht überlappen
	dass sich die Punkte zwar aufweiten
	Man sieht in der Abbildung
	Bei 32-QAM würden in der abgebildeten Störsituation schon Fehler auftreten
	In gewissen Grenzen und für den Preis einer geringeren Netto-Datenrate kann man solche Fehler durch Vorwärtsfehlerkorrektur beseitigen
	Darum wird QAM oft zusammen mit entsprechenden Fehlerkorrekturverfahren eingesetzt. [Bearbeiten]
Analoge Modulation
	QAM gibt es auch als analoge Modulation
	Ein analoger Einsatz dieses Verfahrens findet z.B. bei der PAL-Codierung statt
	und zwar bei der Modulation der beiden Farbdifferenzsignale zu dem Farbartsignal F
	Die Quadraturamplitudenmodulation wird auch beim AM-Stereo-Verfahren verwendet. [Bearbeiten]
Wiki Links
	Quadrature Phase Shift Keying Phasenmodulation

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