Báo cáo chuyên đề Điều chế biên độ và pha QAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – HẬU CẦN CAND
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

Báo cáo chuyên đề

Điều chế biên độ và pha QAM
Nhóm 15
sdsfxv


Nội dung trình bày
1. Tổng quan về điều chế QAM
Chùm tín hiệu QAM, Dạng sóng tín hiệu QAM

2. Bộ điều chế, giải điều chế QAM
3. Ứng dụng, kết luận


1

Tổng quan về điều chế số
Khái niệm: Điều
chế sốtolàAnalog
quá trình sử dụng tín hiệu số
Digital
để làm thay đổi các thông số của sóng mang cao tần. Các
Conversion
thông số này bao gồm: biên độ, tần số và pha.

Amplitude
shift keying

ASK

Frequency
shift keying
FSK

Quadrature Amplitude
Modulation
QAM

Phase
shift keying
PSK


1

Điều chế QAM

sao
QAM
Khái niệm: QAMChòm
là dạng
điều
chế số mà thông tin được
chứa cả trong biên độ và pha của sóng mang được truyền
Mở rộng điều chế pha thành
điều chế pha nhiều độ

C.R. Cahn - 1960

Dạng tổng quát của điều chế QAM vuông (M-QAM) được xác định
như sau:

2 E0
S1 (t ) 
ai cos( 2f c t ) 
T

2 E0
bi sin(2f c t ); (0 t T )
T

Trong đó,

E0: Năng lượng của tín hiệu có biên độ thấp nhất
ai , bi: Cặp số nguyên độc lập được chọn tùy theo vị trí bản
tin (i=1,2…L).
Có thể phân tích Si(t) thành cặp hàm cơ sở:

2
Φ1 (t ) 
bi sin(2πfc.t )
T
2
Φ2 (t ) 
ai cos
sin(2πfc.t )
T

0 t T
0 t T


St(t) = Eo.(Ф1 + Ф2)


Tọa độ các điểm bản tin là ai E0 vàbi E0 với :
  L  1, L  1   L  3,L  1 ... L  1,L  1 
  L  1,L  3   L  3,L  3... L  1,L  3 



 ai , bi  . .


 . .

  L  1, L  1  L  3,L  3... L  1, L  1 

Đối với 16-QAM ta có L=4

  3,3   1,3 1,3  3,3 
  3,1   1,1 1,1  3,1 

 ai , bi 
  3, 1   1, 1 1, 1  3, 1 



   3, 3   1, 3 1, 3  3, 3 


0

1

3

2

8

9

11

10

12

13

15

14

4

5

7

6

Chùm tín hiệu của 16-QAM


8 mức. L=3 . L-1 =2.

5

7
4

0
1

6

2
3

Chùm tín hiệu của 8-QAM


000

225o

001

225o

010

315o

011
011

o
315
315o

100
100

o
135
135o

101
101

135oo
135

110
110

111
111

45o
o
45
45o
45o

2

2

2


Chùm tín hiệu của M-QAM


Ví dụ 1: Cho chuỗi tín hiệu đầu vào 110101000011. Vẽ dạng sóng
điều chế 8-QAM với chuỗi số trên với tín hiệu sóng mang uc(t)= A
sin() với 2Tc = 3Tb.


Vận dụng
Bài tập 1: Cho một luồng dữ liệu đầu vào 1010010101001100.
Hãy vẽ dạng tín hiệu 16-QAM với sóng mang g(t)= A.cos(ct)
và Tb=Tc.
Bài tập 2: Cho một luồng dữ liệu đầu vào 101001010100110.
Hãy vẽ dạng tín hiệu 8-QAM với sóng mang g(t)= A.cos(ct) và

Tb=Tc.


2

Bộ điều chế - giải điều chế QAM


2

Bộ điều chế QAM

kênh I 1011
101001110001 kênh C 0100
kênh Q 0101

Sơ đồ điều chế 8-QAM


2

Bộ điều chế QAM

kênh I 10 11 01
101001110001
kênh Q 00 01 01

Sơ đồ điều chế 16-QAM

2

Bộ giải điều chế

Sơ đồ bộ giải điều chế M-QAM


3

Ứng dụng, kết luận

 QAM thừa hưởng các ưu điểm của ASK lẫn PSK:
- Tiết kiệm được năng lượng truyền tin, băng
thông hẹp.
- Tăng dung lương truyền dẫn số.
-Tốc độ bit lớn.
 64-QAM và 256-QAM thường được sử dụng
trong truyền hình cáp, kỹ thuật số và trong các
ứng dụng modem cáp.