Đây là ph−ơng thức điều chế kết hợp giữa điều chế biên độ ASK và điều chế pha PSK. Trong ph−ơng thức điều chế này ng−ời ta thực hiện điều chế biên độ nhiều mức 2 sóng mang mà 2 sóng mang này đ−ợc dịch pha 1 góc 0
90
(vuông pha trên 2 trục I, Q; một sóng mang sinwct một sóng mang la coswct). Số trạng thái pha trong điều chế này là M = L2 (L là số mức biên độ của mỗi sóng mang vuông góc). Tín hiệu điều chế QAM là tổng của hai sóng điều biên vuông góc này:
QAM = ASK1+ASK2 hoặc QAM = ASK+PSK;
Vậy hai thông số biên độ và pha của sóng mang bị thay đổi đồng thời, tạo ra tín hiệu QAM.
2.3.4.1.Điều chế nhiều mức (bộ chuyển mức biên độ)
Để đáp ứng yêu cầu thông tin số tốc độ cao, ng−ời ta phải tăng số trạng thái pha của dao động sóng mang. Muốn có đ−ợc số trạng thái pha nhiều mà khoảng cách giữa các trạng thái pha lớn, ng−ời ta tăng số mức biên độ của số liệu tr−ớc khi đ−a vào bộ điều chế. Để thấy rõ vấn đề này chúng ta xem xét mô hình chung bộ điều chế QAM đa mức (nhiều trạng thái hay M-Ary- QAM) nh− hình vẽ d−ới đây, với điều chế 4 mức nếu là 16QAM, 8 mức nếu là điều chế 64QAM,...
35 Với các bộ điều chế QAM nhiều trạng thái , thì tín hiệu số vào th−ờng là xung NRZ có hai mức -1 và +1 logic phải đ−ợc đ−a qua bộ biến đổi nối tiếp thành song song dể tạo ra số luồng bit cần thiết tuỳ theo loại điều chế. Sau đó tại hai nhánh I và Q thì tín hiệu 2 mức cần phải đ−ợc chuyển lên thành 4 hoặc 8 mức biên độ tuỳ theo kiểu điều chế. Bộ biến đổi mức này chính là bộ điều chế biên độ xung PAM. Công thức chuyển mức tổng quát:
*n bit vào bằng 2n mức ra.
*Với 2 bit logic vào có 22 = 4 mức đầu ra. *Với 3 bit logic vào có 23 = 8 mức đầu ra. Ví dụ sơ đồ bộ chuyển mức từ 2 lên 4:
Hình 2.5: Bộ biến đổi mức2-4
Với số trạng thái cao QAM có công thức: L2 = M-QAM: số trạng thái pha sóng mang đW đ−ợc sau điều chế. Trong đó: L là số mức biên độ của sóng mang trên mỗi trục I và Q.
2.3.4.2.Bộ điều chế 16 QAM
36 S P C LO 90 ° ASK ASK d(t) I Q
Sơ đồ khối điều chế 16QAM Coswc.t Sinwc.t Dòng số nhị phân NRZ PAM 2/4 PAM 2/4 ) ( 1 6 t S Q A M t Coswc t Si nwc I Q d d d Tổ hợp 4Bit
Biểu đồ chòm sao 16QAM
37
2.3.4.3.Nguyên lý hoạt động:
Chuỗi số liệu nối tiếp đ−a qua bộ biến đổi nối tiếp thành song song, là một bộ đếm chia modul 4 tạo thành 4 luồng dữ liệu song song đ−a tới các bộ chuyển đổi mức từ 2 lên 4 mức biên độ, đ−a vào các bộ điều chế ASK tại mỗi nhánh I, Q, tại đây mỗi một mức lại đ−ợc nhân với sóng mang từ LO tới tạo ra sóng mang đW đ−ợc điều chế ASK bởi tín hiệu 4 mức biên độ. Các tín hiệu sau điều chế ASK đ−ợc cộng lại để tạo ra tín hiệu điều chế 16QAM theo công thức L2 =42=16 trạng thái biên độ và pha nh− trong biểu đồ không gian ở trên, với tổ hợp 4bit một tín hiệu.
Mỗi chòm sao hay mỗi tín hiệu t−ơng ứng với một vector sóng mang có biên độ và pha riêng gồm tổ hợp 4bit. Khoảng cách giữa các chòm sao (tổ hợp bit) xác định và tỷ lệ nghịch với tỷ số BER. Với QAM khoảng cách này là :
1 2
− =
L
d với L là số mức trên mỗi trục I hoặc Q.