Quadrature Amplitude Modulation (QAM) is een modulatieschema dat wordt gebruikt in verschillende communicatiesystemen, waaronder WiFi, om digitale gegevens via radiofrequenties te verzenden. In de context van WiFi speelt QAM een cruciale rol bij het coderen en decoderen van informatie voor efficiënte en betrouwbare draadloze communicatie.
In de kern is QAM een methode voor signaalmodulatie die gegevens overbrengt door de amplitude van twee signaalgolven in kwadratuur te variëren, wat betekent dat ze 90 graden uit fase zijn. In het geval van WiFi zijn deze golven doorgaans sinusgolven, en het modulatieschema wordt Quadrature Amplitude Modulation genoemd vanwege de gelijktijdige modulatie van zowel amplitude als fase.
Hier is een overzicht van hoe QAM werkt in de context van WiFi:
- Gegevenscodering: Bij digitale communicatie worden gegevens weergegeven in binair formaat (0s en 1s). Met QAM kunnen meerdere bits tegelijkertijd worden verzonden door de amplitude en fase van de draaggolven te variëren. Het aantal gecodeerde bits per symbool wordt bepaald door het specifieke gebruikte QAM-schema.
- Constellatiediagram: QAM wordt vaak gevisualiseerd met behulp van een constellatiediagram, waarbij elk punt in het diagram een unieke combinatie van amplitude en fase vertegenwoordigt. QAM van hogere orde, zoals 16-QAM of 64-QAM, maakt het mogelijk meer bits per symbool te verzenden, waardoor de datasnelheid toeneemt maar het signaal ook gevoeliger wordt voor ruis.
- WiFi-modulatie: Bij WiFi wordt QAM gebruikt in combinatie met Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), een modulatietechniek die het beschikbare frequentiespectrum in meerdere subdraaggolven verdeelt. Elk van deze subdraaggolven kan vervolgens QAM gebruiken voor datamodulatie.
- Kanaalvoorwaarden: QAM-schema’s met hogere ordes bieden hogere datasnelheden, maar zijn gevoeliger voor ruis en interferentie. De keuze voor het QAM-schema wordt dynamisch aangepast op basis van de kwaliteit van het draadloze kanaal. Als er sprake is van interferentie, kan een WiFi-apparaat bijvoorbeeld overschakelen naar een QAM-schema van een lagere orde voor robuustere communicatie.
- Gegevensoverdracht: De QAM-gemoduleerde signalen worden via de ether verzonden en ontvangende apparaten gebruiken demodulatie om de originele digitale gegevens te extraheren. De ontvanger moet de veranderingen in amplitude en fase nauwkeurig interpreteren om de verzonden bits te reconstrueren.
Samenvattend maakt QAM in WiFi de efficiënte overdracht van digitale gegevens mogelijk door zowel de amplitude als de fase van draaggolven te moduleren. Door het gebruik van QAM, vaak in combinatie met andere technieken zoals OFDM, kunnen WiFi-netwerken hogere datasnelheden bereiken en zich aanpassen aan variërende kanaalomstandigheden voor betrouwbare draadloze communicatie.