數(shù)字通信原理與技術(shù)：正交振幅調(diào)制(QAM)

正交振幅調(diào)制(QAM)一、QAM的基本信息二、QAM的調(diào)制原理三、QAM的解調(diào)原理正交幅度調(diào)制（QAM）是一種矢量調(diào)制，是幅度和相位聯(lián)合調(diào)制的技術(shù)，它同時利用了載波的幅度和相位來傳遞信息比特，不同的幅度和相位代表不同的編碼符號。因此在一定的條件下可實現(xiàn)更高的頻帶利用率,而且抗噪聲能力強，實現(xiàn)技術(shù)簡單。因此QAM在衛(wèi)星通信和有線電視網(wǎng)絡(luò)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。QAM的調(diào)制原理QAM將輸入比特先映射（一般采用格雷碼）到一個復(fù)平面上，通常，可以用星座圖來描述QAM信號的信號空間分布狀態(tài)。形成復(fù)數(shù)調(diào)制符號（I，Q），然后將符號的I、Q分量（對應(yīng)復(fù)平面的實部和虛部）采用幅度調(diào)制，分別對應(yīng)調(diào)制在相互正交（時域正交）的兩個載波cos(wt)和sin(wt)上。多進(jìn)制QAM信號產(chǎn)生的數(shù)學(xué)模型輸入的二進(jìn)制序列經(jīng)過串/并變換器輸出速率減半的兩路并行序列，再分別經(jīng)過2電平到L電平的變換，形成L電平的基帶信號。還要經(jīng)過預(yù)調(diào)制低通濾波器，形成X(t)和Y(t)，再分別對同相載波和正交載波相乘。最后將兩路信號相加即可得到QAM信號。多進(jìn)制QAM信號產(chǎn)生的數(shù)學(xué)模型二進(jìn)制的數(shù)據(jù)信息，每六位一組，進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，前后再分成并行的兩組，每組三位。

QAM調(diào)制數(shù)學(xué)原理。QAM調(diào)制的表達(dá)式一般可表示為

其中Am=dmA，Bm=emA，式中A是固定的振幅大小，dm和em可以簡單的認(rèn)為是I、Q分量。

利用三角函數(shù)關(guān)系對(1)式進(jìn)行變換可得

其中：Cm、θm分別是QAM調(diào)制信號在一個碼元區(qū)間內(nèi)調(diào)制信號的振幅和相角大小。QAM的解調(diào)原理解調(diào)器首先對收到的QAM信號進(jìn)行正交相干解調(diào)。低通濾波器LPF濾除乘法器產(chǎn)生的高頻分量。LPF輸出經(jīng)抽樣判決可恢復(fù)出m電平信號x(t)和y(t)。因為和取值一般為±1，±3，…，±（m-l），所以判決電平應(yīng)設(shè)在信號電平間隔的中點，即Ub＝0，±2，±4，…，±（m-2）。根據(jù)多進(jìn)制碼元與二進(jìn)制碼元之間的關(guān)