QAM正交振幅调制是什么,它怎么成为日常宽带、WiFi和流量的提速技术的?

QAM的英文全称是Quadrature Amplitude Modulation,中文翻译是正交振幅调制。是当前有线宽带和无线通信领域的主流数字调制技术

简单说它能同时调整信号的强弱和震动角度,让一个信号载体能装下更多的数据量,从而提高数据传输的速度

它能通过调控载波信号的幅度和相位,实现单载波承载更多数据,以此提升传输速率。这个后面我会讲,大家先慢慢看

数据传输的调制技术是什么

QAM调制技术到底是什么?

让信号能装更多数据

QAM:给信号打包的技术,同时调整信号的强弱与震动角度,让一个信号能装更多的数据。在宽带、WiFi、5G都靠它提速,是咱们上网快的关键

调制阶数:信号打包箱的大小,数字越大箱子就越大,装的也就越多。比如16QAM是小箱子,4096QAM就是大箱子

符号速率:指每秒能传多少个打包好的信号,单位叫波特;相当于每秒能搬多少个箱子,如果搬运的又快,效率又高,那网速也越快

 

信号的组合数:画出来的信号地图,每个点都代表一个打包好的信号;点越密代表阶数越高,但抗干扰也越差(后面有解释)

信噪比:有用信号和干扰信号的比例,比如你说话的时候,你的声音和周围噪音的对比,声音如果盖过了噪音那对方就能听的越清楚,反之亦然

 

调制技术容易混淆的地方

调制阶数越高,网速就一定越快吗?

错,高阶的QAM就像是大货车,确实能装更多的东西,但信道的干扰也要少一些,要是路面坑坑洼洼到处都是干扰,那也是不行的

结果还不如低阶的QAM传的有效率呢

 

QAM只能给宽带用,手机流量上网就用不上了

错,它属于多面手,宽带、WiFi、4G和5G都能用。区别在于载体

宽带的载体是光纤和网线,干扰少,能稳定跑1024等高阶技术。但手机上网的载体却是空气,干扰多,一般只能跑60、256这种低级别的

 

同阶的话所有设备用着都一样吗?

不一样,就像同样的传输技术,但硬件设备不同啊,旗舰级的路由器和手机就会因为解调芯片强,能在环境较差的地方也保持稳定接收

但稍微差一些的设备就不一样了,那估计效果就会差很多

 

正交振幅调制的原理

信号的打包技巧

振幅:可以想象是网水里扔石头产生的波纹,大石头波纹比较激烈,小石头比较弱

相位:就是扔石头的角度,正着扔和斜着扔的波纹震动方向都会不同

它的核心就是同时调节信号的幅度和相位,生成很多种独一无二的信号波纹,让单个波纹能承载更多的二进制数据,从而在不占用额外信号通道的前提下,提升整体的传输效率

 

举例说明

16QAM:就是选四种石头大小,乘四种扔的角度,组合出16种波纹,每种波纹装4位数据

64QAM:选八种石头大小,乘八种扔的角度,组合成64种波纹,每种波纹装6位数据

所以接收端只要认出波纹的大小和角度,就能还原出数据,这就是它的工作逻辑,简单说就是用更少的信号,传更多的数据

 

数值分级和性能对照

16阶信号的组合数有4个,一个信号能装4位数据。相当于一个微型面包车,适合山区4G和老旧小区宽带覆盖

64阶:组合数有64个,一个信号能装6位数据。相当于一个中型货车,适合城中村宽带和家用WiFi

256阶:组合数有256个,一个信号能装8种数据。相当于一个大型货车,适合市区光纤宽带和5G密集区

1024阶:组合数有1024个,一个信号能装10位数据,相当于一个大半挂,适合千兆光纤宽带和WiFi6

4096阶:组合数有4096个,一个信号能装12位数据,但是还没有民用,只是在研究中而已

 

它的规律

阶数虽然翻倍,但数据的容量则是按比例增加,而且越高阶就越怕干扰,稍微有点干扰就会导致传输出问题

但具有一定配置的设备会自动换挡,无干扰的时候就调用高阶,干扰较大的话就换成低阶,不用我们手动调整了

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