Carrier-less Amplitude/Phase Modulation

Carrier-less Amplitude/Phase Modulation (CAP) ist eine nicht standardisierte Variation der Quadraturamplitudenmodulation (QAM) für die Übertragung von digitalen Signalen auf Teilnehmeranschlussleitungen.

Die 16 Symbole von CAP16 im Zeitbereich: Die Symbole haben unterschiedliche Formen bei gleicher Energie für jedes Symbol. Als Beispiel ist für ein Symbol dessen Energie als graue Fläche dargestellt.

Den zu übertragenden Daten werden zur Bildung des QAM-Signals ihnen entsprechende „Symbole“ zugeordnet. 16 Symbole können zum Beispiel für die Zahlen 0 bis 15 mit CAP16 erzeugt werden. Die Symbole unterscheiden sich durch ihre Form im Zeitbereich und haben nur sehr kleine Nachschwinger, damit nachfolgende Symbole nicht gestört werden. Hierzu werden durch die Kombination zweier pulsamplitudenmodulierter (PAM) Signale Wellenformen gebildet, welche jeweils für den Real- und Imaginärteil (Q und I) des komplexe Sendesignals stehen. In einem Signalprozessor wird aus den beiden Komponenten unter Anwendung der Hilbert-Transformation, welche durch zwei Filterfunktionen gebildet wird, das reellwertige Sendesignal gebildet.

In der Anfangszeit von ADSL wurde CAP bei Breitbandzugängen über Teilnehmeranschlussleitung verwendet. Dazu wird das Frequenzband in drei Teile geteilt: Eines zwischen 0 und 4 kHz für die analoge Übertragung der Sprachtelefonie (POTS), eines zwischen 25 kHz und 160 kHz für den Upstream und den Bereich zwischen 240 kHz und 1,5 MHz für den Downstream. Die Modulationstechnik von ADSL wurde durch das heute übliche und standardisierte Modulationsverfahren Discrete Multitone (DMT) abgelöst. CAP wird weiters im Bereich von ATM auf der Bitübertragungsschicht, bei meist vergleichbar niedrigen Bitraten unter rund 100 MBit/s, eingesetzt.

CAP im Zeitbereich als y(t) im mit 16 Symbolen:
  y1(t) = 4/PI/((ABS(t)=0.25)+1-16*t*t)*COS(2*PI*t)+(ABS(t)=0.25)
  y(t)  = I*y1(t)*SIN(2*PI*t) + Q*y1(t)*COS(2*PI*t)
  t in Radians
  I und Q nehmen Werte aus {1, 3, -1, -3} an.