16QAMとは？ わかりやすく解説

多重化
アナログ変調
AM FM PM QAM Space modulation（英語版） Single-sideband modulation（英語版）
回線交換
TDM FDM / WDM Multi-user MIMO（英語版） Polarization-division multiplexing（英語版） Spatial multiplexing（英語版） Orbital angular momentum multiplexing
統計多重化
パケット通信 Dynamic TDM FHSS DSSS OFDMA Single-carrier FDMA（英語版） Multi-carrier code division multiple access（英語版）
関連項目
多元接続 媒体アクセス制御
表 話 編 歴

直交位相振幅変調（ちょっこういそうしんぷくへんちょう、英: quadrature amplitude modulation : QAM）は、互いに独立な2つの搬送波（すなわち同相(in-phase)搬送波及び直交位相(quadrature)搬送波）の振幅を変更・調整することによってデータを伝達する変調方式である。

これらの2つの搬送波（通常はシヌソイド）は、90°により互いに直交位相関係にある。

• 表題は直角位相振幅変調となっているが、総務省をはじめとして、直交振幅変調（ちょっこうしんぷくへんちょう）と呼ばれる。

概要

ほかの変調方式同様、QAM変調も、データ信号に応じて搬送波信号または搬送波（通常、シヌソイド）の何らかの局面を変更する事によって、データを伝達する。 QAM変調の場合、データ信号を表すために、直角位相関係にある2つの搬送波の振幅が変わる。

QAM変調は、振幅偏移変調(ASK)と位相偏移変調(PSK)の組み合わせである振幅位相偏移変調（英語版）(APSK)の一つである。

アナログQAM

QAM変調で2つの信号を伝送した時の、送信信号は以下のようになる。

${\displaystyle \ s(t)=I(t)\cos(2\pi f_{0}t)+Q(t)\sin(2\pi f_{0}t)}$

最初に、送信するビットは2つに分けられる、このプロセスで送信する2つの独立した信号を生み出す。それぞれ別々に、振幅偏移変調(ASK)変調で、符号化する。

一方のチャネルが余弦波で乗法するのに対し（同相成分）、他方のチャネルは正弦波で乗法する（直角位相成分）。このようにして、それぞれの信号の間は90度の位相が保たれる。

送信信号は以下の式で表せる:

${\displaystyle s(t)=\sum _{n=-\infty }^{\infty }\left[v_{c}[n]\cdot h_{t}(t-nT_{s})\cos(2\pi f_{0}t)-v_{s}[n]\cdot h_{t}(t-nT_{s})\sin(2\pi f_{0}t)\right],}$

余弦波または正弦波を乗法し、低域通過フィルタを通すことによって、同相成分と直角位相成分を抽出する構成が可能となる。その後ろにASK復調器があり、そして2つの信号が合成される。

実際には、送信機と受信機の間に未知の位相遅れがあり、受信機のローカルオシレータ（すなわち上数式の正弦および余弦関数）による同期によって補償されなければならない。

モバイル分野では同様に、送信機と受信機の相対的な速さと比例したドップラー・シフトの存在の可能性があるため、オフセットが相対度数でしばしばある。

伝送路によって変形させられる位相と周波数の変形は、位相の参照を必要とする正弦波と余弦波を構成する要素で調整することによって、きちんと補償されなければならず、位相同期回路（PLL）を使って典型的に達成される。

量子化されたQAMパフォーマンス

誤り率を測定するにあたり、以下のように定義する:

• ${\displaystyle M}$

  シンボル誤り率は以下の式で定義される

  ${\displaystyle P_{sc}=2\left(1-{\frac {1}{\sqrt {M}}}\right)Q\left({\sqrt {{\frac {3}{M-1}}{\frac {E_{s}}{N_{0}}}}}\right)}$

  この項目は、工学・技術に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（Portal:技術と産業）。

  • 表示
  • 編集