Quadraturamplitudenmodulation

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Quadraturamplitudenmodulation (Abkürzung: QAM, engl: Quadrature Amplitude Modulation) ist eine Modulationsart in der elektronischen Nachrichtentechnik, die Amplitudenmodulation und Phasenmodulation miteinander kombiniert. Dabei werden derselben Trägerschwingung zwei voneinander unabhängige Signale aufgeprägt. Im Prinzip werden die Signale jeweils per Amplitudenmodulation auf einen Träger gleicher Frequenz, jedoch mit um 90° verschobener Phase, moduliert. Anschließend werden die beiden derart modulierten Trägerschwingungen addiert.


Zur Demodulation ist – im Unterschied zu z. B. der beim Rundfunk auch benutzten Amplitudenmodulation (AM) – das Trägersignal in gleicher Phase wie beim Sender vonnöten; es muss also aus dem Empfangssignal rekonstruierbar sein – was bei der Kodierung der übertragenen Signale berücksichtigt werden muss.


In der Fernsehtechnik wird in der Regel die Bezeichnung Quadraturmodulation verwendet.


Bei der Quadraturamplitudenmodulation werden von einem gemeinsamen Generator zwei Sinusschwingungen erzeugt: „Inphase“ und „Quadratur“, oder kurz: „I“ und „Q“. Beide Signale haben die gleiche Frequenz. Der Unterschied zwischen beiden Signalen besteht darin, dass „Q“ gegenüber „I“ in der Phase um 90° verschoben ist; daher spricht man auch von Sinus- und Cosinusschwingung. Quadratur lässt sich als Viertelkreis verstehen, wodurch der Winkel 90° entsteht.


Da ihnen Informationen aufmoduliert werden, nennt man die beiden Schwingungen Träger, und die gemeinsame Frequenz ist die Trägerfrequenz. Beide Trägerschwingungen durchlaufen jeweils einen Amplitudenmodulator.


Dabei ist zu beachten, dass die Amplitude von Sinus- und Cosinusschwingung bei der Demodulation unabhängig wiedergewonnen werden können. (Wozu die Phasenlage des Trägers bekannt sein muss.) Man sagt auch, die beiden Schwingungen seien orthogonal. Gedanklich kann man sich die Amplituden der beiden Schwingungen auch als kartesische Koordinaten in der oben angedeuteten Ebene vorstellen, auch „I“- und „Q“-Koordinate genannt.