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。
- (1)：16QAMは、周波数が等しく位相がπ/2[rad]異なる直交する2つの搬送波を、それぞれ( A )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)：一般的に、16QAMを4相位相変調(QPSK)と比較すると、16QAM の方が周波数利用効率が( B )。また、16QAMは、振幅方向にも情報が含まれているため、伝送路におけるノイズやフェージングなどの影響を( C )。
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 1 | 16値 | 高い | 受けやすい |
| 2 | 16値 | 低い | 受けにくい |
| 3 | 4値 | 高い | 受けにくい |
| 4 | 4値 | 低い | 受けにくい |
| 5 | 4値 | 高い | 受けやすい |
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。
QPSKと16QAMを比較すると、QPSKは1度に2ビット送れることに対して、16QAMは4ビット送れますので、16QAMの方が周波数利用効率が高いと言えます。
ただし、シンボル間の距離は16QAMの方が短いため、シンボル誤りに弱い(＝ノイズや干渉に弱い)という欠点があります。