問題
次の記述は、16値直交振幅変調(16QAM)について述べたものである。( )内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、信号空間ダイアグラム上の信号点が変動し、受信側において隣接する信号点と誤って判断する現象をシンボル誤りといい、シンボル誤りが発生する確率をシンボル誤り率という。また、信号空間ダイアグラムにおける信号点の間の距離のうち、最も短いものを信号点間距離とする。
- (1)：16QAMは、周波数が等しく位相が( A )[rad]異なる直交する2つの搬送波を、それぞれ( B )のレベルを持つ信号で変調し、それらを合成することにより得られる。
- (2)：16QAMを16相位相変調(16PSK)と比較すると、一般に両方式の平均電力が同じ場合、16QAMの方が信号点間距離が( C )、シンボル誤り率が小さくなる。
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 1 | π/4 | 8値 | 短く |
| 2 | π/4 | 8値 | 長く |
| 3 | π/2 | 8値 | 長く |
| 4 | π/2 | 4値 | 短く |
| 5 | π/2 | 4値 | 長く |
解答
5
解説
16QAMは下図のように、90°異なる2つの波を組み合わせ、更にそれぞれ4つに分割した変調方式です。
QAM(Quadrature Amplitude Modulation；直交振幅変調)
QAM(カム)とは、ディジタル変調の方式の1つで、振幅と位相を組み合わせ、0/1を割り当てる変調方式です。
一方、PSK(Phase-Shift Keying；位相偏移変調)は、信号の角度(位相)によって0/1の割り当てる方式です。
ディジタル変調方式の代表的なBPSK、QPSKと振幅、位相の関係を見てみましょう。
BPSKやQPSKは位相偏移変調(phase-shift keying, PSK)とその名の通り、信号の位置によって0/1の割り当てが決まり、振幅の大きさは気にしません。
つまり、振幅の大きさに寄らず、0か1かは信号の位相(位置)によって決まります。
一方、16QAMを見てみましょう。16QAMはQPSKと比較して、1つの90°刻みのエリアをさらに4つに分割しています。
16QAMでは、位相に加えて、振幅の大きさ(矢印の大きさ)も信号を割り当てる要素となっています。これがQAMの特徴です。
16PSKと16PSKを比較すると、シンボル間の距離は16QAMの方が長いため、シンボル誤りに強いのです。
