通信-通信原理-数字调制QAM

1.是什么（原理）

QAM（正交振幅调制）是一种数字调制方式。它使铅游饥用两个独立的基带波形对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交（备注1）的性质来实现两路并行的数字信息传输。

数字信号和模拟信号不同，它是一个一个的脉冲信号，而不是连续信号。它在调制时多一个“映射”的步骤，将码流映射成码元，然后再和载波进行运算。相应的，在解调阶段多一个“采样判决”环节。

1.1 信号的数学表达式，槐返见书上公式。

从公式中可以看出，信号是2路正交信号的线性叠加，通过转换后的公式可以看出，其既调幅也调相。

1.2 调制和解调的原理图如下：

1.3 调制前后的信号示意图

以QAM为例，调制前磨毁后的波形图如图所示：

1.4 星座图

数字调制中，常用星座图表示码流和调制后信号的映射关系。这张图中体现了这些信息：输入数据、IQ数据和载波相位、幅度之间的映射关系。

一般数字调制中，“调制效率”和“抗干扰能力”是一对矛盾的参数，阶数越高调制效率越高，两点距离越远，抗干扰能力越强。

2.作用

3.在通信系统模型中的位置

调制和解调时使用。

备注：

1.解调时，为什么用低通滤波器？

2. IQ坐标系是什么？

3.调制效率：

一个码元承载的bit数。

4.抗干扰能力：

在星座图中，两点之间的最短距离代表了其抗干扰能力，这也是为什么不是阶数越高越好。

5.调制解调中的圈叉符号代表什么数学运算：

乘法器

．QAM正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation）

QAM（Quadrature Amplitude Modulation）就是用两个调制信号对频率相同、相位正交的两个载波进行调幅，然后将已调信号加在一起进行传输或发射。在NTSC制和PAL制中形成色度信号时，用的就是正交调幅方式将两个色差信号调制到色度副载波上。

QAM也可用于数字调制。数字QAM有4QAM、8QAM、16QAM、32QAM等调制方式。其中，16QAM和32QAM广泛用于数字有线电视系统。下面以16QAM为例介绍其原理。

图3-34给出了16QAM调制器框图及星座图。作为调制信号的输入二进制数据流经过串—并变换后变成四路并行数据流。这四路数据两两结合，分别进入两个电平转换器，转换成两路4电平数据。例如，00转换成–3，01转换成–1，10转换成1，11转换成3。这两路4电平数据g1（t）和g2（t）分别对载波cos2πfct和sin2πfct进行调制，然后相加，即可得到16QAM信号。

QAM调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。在美国，正交调幅通常用在地面微波链路，不用于国内卫星，欧洲的电缆数字电视采用QAM调制，而加拿大的卫星采用正交调幅。QAM是幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比特，因此在最小距离相同的条件下，QAM星座图中可以容纳更多的星座点，即可实现更高的频带利用率，目前QAM星座点最高已可达256QAM。

PSK只利用了载波的相位，它所有的星座点只能分布在半径相同的圆周上。当星座点较多时，星座点之间的最小距离就会很密，非常容易受到噪声干扰的影响。调制技术的可靠性可由相邻星座点之间的最小距离来衡量，最小距离越大，抵抗噪声等干扰的能力越强，手中当然前提是信号的平均功率相同。当噪声等干扰的幅度小于最小距离的1/2时，解调器不会错判，即不会传输误码；当噪声等干扰的幅度大于最小距离的1/2时，将传输误码。因此PSK一般只用在8PSK以下，常用的是BIT/SK和QPSK。当星座点进一步增加时，即需要冲信更高的频带利用率时，就要采用QAM调制。在PSK中I信号和Q信号互相不独立，为了得到恒定的包络信号，它们的数值是受到限制的，这是PSK信号的基本特性。如果去掉这一限制，就得到正交幅度调制QAM。作为一个特例，当每个正交信号只有两个毕判山数值时，QAM与4-PSK完全相同。当M>4时QAM的信号星座呈正方形分布，而不再像PSK那样沿着一个固定的圆周分布。

首先打开visio软件，选择新建一个“框图”工程，如图所示。

如何用visio绘制坐标函数？

① 新建工程完成后，单击上方“折线图”工具，在绘图区域中绘制一条水平的直线段；

② 然后单击鼠标右键，选择“格式”-“线条”选项，设置直线段的粗细和颜色

③ 设置直线段的右端为洞孝唤箭头模式，具体 *** 作方法如图所示。

如纳凯何用visio绘制坐标函数？

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将水平轴绘制完成后，将其“复慎宴制”下来，“粘贴”后调整方向为竖轴。

这样，坐标轴就基本绘制完毕了。

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