IRA FEBRIANA

QAM ( QUADRATURE AMPLITUDO MODULASI )

IRA FEBRIANA

irafebriana123.if@gmail.com

JTD 1B/13/1941160019

Quadrature Amplitude Modulation, QAM menggunakan komponen amplitudo dan fase untuk memberikan bentuk modulasi yang mampu memberikan efisiensi penggunaan spektrum tingkat tinggi.

QAM, modulasi amplitudo quadrature telah digunakan untuk beberapa transmisi analog termasuk transmisi stereo AM, tetapi untuk aplikasi data di mana ia telah menjadi miliknya. Ia mampu memberikan bentuk modulasi data yang sangat efektif dan karena itu digunakan dalam segala hal mulai dari telepon seluler hingga Wi-Fi dan hampir setiap bentuk lain dari sistem komunikasi data berkecepatan tinggi.

                                     Konsep modulasi amplitudo quadrature

Apa itu QAM, modulasi amplitudo quadrature

Quadrature Amplitude Modulation, QAM adalah sinyal di mana dua pembawa bergeser secara fase sebesar 90 derajat (yaitu sinus dan kosinus) dimodulasi dan dikombinasikan. Sebagai hasil dari perbedaan fase 90 ° mereka berada di quadrature dan ini menimbulkan nama. Seringkali satu sinyal disebut sinyal In-phase atau “I”, dan yang lainnya adalah sinyal quadrature atau “Q”.

Sinyal keseluruhan yang dihasilkan terdiri dari kombinasi pembawa I dan Q berisi variasi amplitudo dan fasa. Mengingat fakta bahwa baik variasi amplitudo dan fasa ada, itu juga dapat dianggap sebagai campuran amplitudo dan modulasi fasa.

Sebuah motivasi untuk penggunaan modulasi amplitudo quadrature berasal dari fakta bahwa sinyal termodulasi amplitudo lurus, yaitu double sideband bahkan dengan pembawa yang ditekan menempati dua kali bandwidth sinyal modulasi. Ini sangat boros dari spektrum frekuensi yang tersedia. QAM mengembalikan keseimbangan dengan menempatkan dua sinyal pembawa ditekan double sideband independen dalam spektrum yang sama dengan satu sinyal pembawa tertekan double sideband biasa.

QAM analog dan digital

Modulasi amplitudo quadrature, QAM mungkin ada dalam apa yang dapat disebut format analog atau digital. Versi analog QAM biasanya digunakan untuk memungkinkan beberapa sinyal analog dilakukan pada satu pembawa. Misalnya digunakan dalam sistem televisi PAL dan NTSC, di mana saluran yang berbeda yang disediakan oleh QAM memungkinkannya untuk membawa komponen kroma atau informasi warna. Dalam aplikasi radio, sistem yang dikenal sebagai C-QUAM digunakan untuk radio stereo AM. Di sini, saluran yang berbeda memungkinkan dua saluran yang diperlukan untuk stereo dibawa pada pembawa tunggal.

Format digital QAM sering disebut sebagai "QAM quantised" dan semakin sering digunakan untuk komunikasi data dalam sistem komunikasi radio. Sistem komunikasi radio mulai dari teknologi seluler seperti dalam kasus LTE melalui sistem nirkabel termasuk WiMAX, dan Wi-Fi 802.11 menggunakan berbagai bentuk QAM, dan penggunaan QAM hanya akan meningkat dalam bidang komunikasi radio.

Dasar-dasar QAM Digital / Quantised

Modulasi amplitudo quadrature, QAM, ketika digunakan untuk transmisi digital untuk aplikasi komunikasi radio mampu membawa kecepatan data yang lebih tinggi daripada skema modulasi amplitudo biasa dan skema modulasi fase.

Sinyal dasar hanya menunjukkan dua posisi yang memungkinkan transfer baik 0 atau 1. Menggunakan QAM ada banyak titik berbeda yang dapat digunakan, masing-masing memiliki nilai fase dan amplitudo yang ditentukan. Ini dikenal sebagai diagram rasi. Posisi yang berbeda diberi nilai yang berbeda, dan dengan cara ini satu sinyal dapat mentransfer data pada tingkat yang jauh lebih tinggi.

Seperti yang ditunjukkan di atas, titik-titik rasi biasanya diatur dalam kotak persegi dengan jarak horizontal dan vertikal yang sama. Meskipun data adalah biner, bentuk QAM yang paling umum, meskipun tidak semua, adalah di mana konstelasi dapat membentuk kuadrat dengan jumlah titik yang sama dengan kekuatan 2 yaitu 4, 16, 64. . . . , yaitu 16QAM, 64QAM, dll.

Dengan menggunakan format modulasi orde yang lebih tinggi, yaitu lebih banyak titik pada konstelasi, dimungkinkan untuk mengirimkan lebih banyak bit per simbol. Namun poin lebih dekat bersama-sama dan karena itu lebih rentan terhadap noise dan kesalahan data.

Keuntungan dari pindah ke format urutan yang lebih tinggi adalah bahwa ada lebih banyak titik di dalam konstelasi dan oleh karena itu dimungkinkan untuk mengirimkan lebih banyak bit per simbol. Kelemahannya adalah bahwa titik konstelasi lebih dekat bersama-sama dan oleh karena itu tautannya lebih rentan terhadap kebisingan. Akibatnya, versi QAM orde lebih tinggi hanya digunakan ketika ada rasio sinyal terhadap noise yang cukup tinggi.

Untuk memberikan contoh bagaimana QAM beroperasi, diagram konstelasi di bawah ini menunjukkan nilai yang terkait dengan status berbeda untuk sinyal 16QAM. Dari sini dapat dilihat bahwa aliran bit kontinu dapat dikelompokkan menjadi empat dan direpresentasikan sebagai suatu urutan.

Biasanya urutan terendah yang ditemui QAM adalah 16QAM. Alasan untuk ini menjadi urutan terendah yang biasanya ditemui adalah bahwa 2QAM sama dengan penguncian fase-shift biner, BPSK, dan 4QAM sama dengan penguncian fase-pergeseran kuadratur, QPSK.

Selain itu 8QAM tidak banyak digunakan. Ini karena kinerja tingkat kesalahan 8QAM hampir sama dengan kinerja 16QAM - hanya sekitar 0,5 dB lebih baik dan kecepatan data hanya tiga perempat dari 16QAM. Ini muncul dari konstelasi segi empat, bukan persegi.

  Keuntungan dan Kerugian QAM

 Kelebihan QAM :

Ø  Lebih efisien ketika teknik spektra sebagai pembanding ke CPM

Ø  Menyediakan scope yang baik untuk kecepatan bit tinggi menggunakan bentuk yang handal dari QAM

Ø  Merupakan teknik yang baik untuk bekerja ketika mendekati daerah linier dari operasi

Ø  Dapat mentransmisikan banyak bit-bit informasi per simbol

   Kekurangan QAM:

Ø  QAM berdasarkan konsep linier di terminolgi (Amplifier linier dan receiver dan amplifier linier ini kurang efisien dan memakai daya lebih)

Ø  Rentan terhadap noise

Ø  Membutuhkan demodulasi yang koheren dengan dase dan frekuensi yang tepat

QAM vs PSK & Mode lainnya

Karena ada kelebihan dan kekurangan menggunakan QAM, perlu untuk membandingkan QAM dengan mode lain sebelum membuat keputusan tentang mode optimal. Beberapa sistem komunikasi radio secara dinamis mengubah skema modulasi tergantung pada kondisi dan persyaratan tautan - tingkat sinyal, kebisingan, kecepatan data yang diperlukan, dll. Tabel dibawah membandingkan berbagai bentuk modulasi : 

RINGKASAN JENIS MODULASI DENGAN KAPASITAS DATA
MODULASI	BIT PER SIMBOL	- MARGIN KESALAHAN -		KOMPLEKSITAS
OOK	1	1/2	0,5	Rendah
BPSK	1	1	1	Medium
QPSK	2	1 / √2	0,71	Medium
16 QAM	4	√2 / 6	0,23	Tinggi
64QAM	6	√2 / 14	0,1	Tinggi

Biasanya ditemukan bahwa jika kecepatan data di atas yang dapat dicapai menggunakan 8-PSK diperlukan, lebih sering menggunakan modulasi amplitudo quadrature. Ini karena ia memiliki jarak yang lebih besar antara titik-titik yang berdekatan di bidang I-Q dan ini meningkatkan kekebalan kebisingannya. Hasilnya dapat mencapai kecepatan data yang sama pada tingkat sinyal yang lebih rendah.

Namun poinnya tidak lagi sama dengan amplitudo. Ini berarti bahwa demodulator harus mendeteksi fase dan amplitudo. Juga fakta bahwa amplitudo bervariasi berarti bahwa penguat linier diperlukan untuk memperkuat sinyal.

SUMBER : https://www.electronics-notes.com/articles/radio/modulation/quadrature-amplitude-modulation-what-is-qam-basics.php