QAM调制器
qam调制的原理及应用
QAM调制的原理及应用引言QAM (Quadrature Amplitude Modulation,正交振幅调制) 是一种在数字通信中广泛应用的调制技术。
它利用两个正交的调制信号分别进行振幅和相位调制,极大地提高了频谱的利用率和信号传输的可靠性。
本文将介绍QAM调制的基本原理,以及在通信领域的一些应用。
QAM调制的基本原理QAM调制的基本原理是将调制信号分解为两个正交分量信号并分别进行振幅和相位调制。
首先,将基带信号拆分为实部和虚部两个分量信号,分别记为I路和Q路。
在QAM调制中,采用不同的振幅和相位变换对这两个信号进行调制,然后将它们进行线性叠加得到最终的调制信号。
具体来说,I路和Q路信号的振幅调制可以通过改变振幅进行实现。
调制过程中,将基带信号的振幅与I路信号的振幅相乘,得到I路调制信号。
同理,Q路信号也进行振幅调制。
接下来,通过相位调制改变两个调制信号的相位,最后将两个调制信号进行叠加得到QAM调制信号。
QAM的优势QAM调制在数字通信中具有许多优势,使其成为很多通信系统的首选调制方案:•频谱效率高: QAM调制可以在有限的频带宽度内传输更多的数据,提高了信道的利用率。
•抗噪性强: 由于QAM调制利用了两个正交信号的相位差,使得接收端可以更容易地识别和纠正信道中的噪声,提高了系统的可靠性。
•通信距离远: QAM调制可以通过合理的调制方案使得信号在长距离传输中更不容易受到干扰,从而扩大了通信距离。
QAM在通信领域的应用1. 无线通信系统中的应用QAM调制广泛用于无线通信系统,特别是在4G和5G这样的高速移动通信中。
利用QAM调制技术,可以在有限的频带宽度内传输更多的数据,实现更高的数据传输速率。
例如,LTE系统中就采用了QAM调制方案,支持高达256 QAM的调制方式,能够达到更高的数据传输速率和更远的通信距离。
2. 数字电视中的应用在数字电视中,QAM调制被广泛应用于传输视频信号。
数字电视信号通过地面、有线或卫星等方式传输,利用QAM调制技术可以大大提高数据传输效率,实现高质量的视频传输。
四输入复用QAM调制器说明书
四输入复用QAM调制器使用说明书目录1安全注意事项………………………………………………………………1-12系统组成及工作原理………………………………………………………2-1 2.1系统组成……………………………………………………………………2-1 2.2工作原理……………………………………………………………………2-1 3主要特点……………………………………………………………………3-14技术规格……………………………………………………………………4-1 4.1 数据接口ASI接口(异步串行接口)…………………………………………………4-1 4.2中频接口……………………………………………………………………4-1 4.3 射频接口……………………………………………………………………………4-2 4.4 信号通道编码………………………………………………………………………4-2 4.5网络管理接口…………………………………………………………………4-3 4.6电源…………………………………………………………………………4-3 4.7工作环境……………………………………………………………………4-3 4.8辐射及安全要求………………………………………………………………4-3 4.9机械特性……………………………………………………………………4-3 4.10重量…………………………………………………………………………4-3 5设备连接……………………………………………………………………5-1 5.1面板显示和键盘………………………………………………………………5-1 5.2前面板示意图…………………………………………………………………5-1 5.3 后面板示意图…………………………………………………………………5-2 6参数查询和设置……………………………………………………………6-1 6.1键盘功能……………………………………………………………………6-1 6.2模式选择……………………………………………………………………6-1 6.3参数更改方法……………………………………………………………6-16.3.1系统相关参数设置…………………………………………………………………6-1 6.3.2 QAM参数设置………………………………………………………………………6-2 6.3.3 射频部分参数设置…………………………………………………………………6-3 6.3.4 输入接口选择………………………………………………………………………6-3 6.3.5 PID映射和过滤参数设置…………………………………………………………6-4 6.3.6 输入接口选择………………………………………………………………………6-4 6.3.7 输入TS流参数查看………………………………………………………………6-5 6.3.8 输出TS流参数设置………………………………………………………………6-6 6.3.9 信息网络参数设置…………………………………………………………………6-8 7参数配置……………………………………………………………………7-17.1 编码方式和带宽、符号率的对应表……………………………………………7-1 7.2 8MHz带宽最大可传输码率……………………………………………………7-18系统运行错误及排除………………………………………………………8-1 8.1指示灯状态………………………………………………………………8-1 8.2 常见故障排除…………………………………………………………………8-1 8.2.1 “POWER”电源指示灯不亮………………………………………………………8-1 8.2.2 “SYN”灯亮(红色)………………………………………………………………8-1 8.2.3 “ALARM”闪烁……………………………………………………………………8-19网络管理器操作指南………………………………………………………9-1QAM调制器安全注意事项1、安全注意事项1.1在开启QAM数字调制器前一定要阅读使用说明书。
qam调制原理
qam调制原理QAM调制原理。
QAM(Quadrature Amplitude Modulation)调制是一种常用的数字调制技术,它在通信系统中起着至关重要的作用。
QAM调制技术将两路调制信号叠加在一起,通过调整振幅和相位来表示数字信息。
本文将介绍QAM调制的原理及其在通信系统中的应用。
QAM调制的原理可以通过简单的几何解释来理解。
在QAM调制中,我们使用两个正交的正弦波信号来传输数字信息。
一个信号用来表示实部,另一个信号用来表示虚部。
通过调整这两个信号的振幅和相位,我们可以表示不同的数字信息。
通常情况下,QAM调制会使用正交的载波信号来传输数字信息,这样可以在有限的带宽内传输更多的信息。
QAM调制技术可以分为两个主要部分,调制和解调。
在调制过程中,数字信号会经过一系列处理,最终转换成QAM信号。
在解调过程中,接收到的QAM信号会被还原成数字信号。
QAM调制技术的关键在于如何将数字信号映射到QAM信号上,并且如何在接收端将QAM信号还原成数字信号。
QAM调制技术在通信系统中有着广泛的应用。
由于QAM调制可以在有限的带宽内传输更多的信息,因此在数字通信系统中得到了广泛的应用。
在有线通信和无线通信系统中,QAM调制技术都可以提高信道的利用率,从而提高通信系统的传输效率。
在数字电视、无线局域网、移动通信等领域,QAM调制技术都有着重要的地位。
除了在传统的通信系统中应用,QAM调制技术还可以用于光通信系统中。
在光通信系统中,QAM调制可以提高光纤通信的传输速率和带宽利用率,从而满足高速数据传输的需求。
因此,QAM调制技术在通信领域有着广泛的应用前景。
总之,QAM调制技术作为一种常用的数字调制技术,在通信系统中有着重要的地位。
通过对QAM调制原理的深入理解,我们可以更好地应用这一技术,提高通信系统的性能和效率。
希望本文对QAM调制技术有所帮助,谢谢阅读!以上就是本文的全部内容,谢谢阅读!。
QAM调制解调讲解
圆形16QAM的实现(2)
例如,若输入为“000”, 则当前码元的信号相位与前 一个码元信号相位相同。当 输入为001时,则当前码元 的相位,在前一个码元信号 相位的基础上增加 / 4 ,输 入数据与相位差的关系如表 所示:
输入数据
000 001 011 111 101 100 110 100
当前码元的相位增量
星座图的设计(2-3)
差分编码设计
多进制QAM的星座图
16QAM与64QAM的一些仿真
16QAM受干扰后的星座图 两种64QAM星座图的仿真比较 16QAM与64QAM的误码性能比较
16QAM受干扰后的星座图
两种64QAM星座图的仿真比较
采用Gray码设计的星座图(红) 采用自然码
16QAM的两种星座图比较(1)
圆形16QAM
矩形16QAM
16QAM的两种星座图比较(2)
从功率来看: 假设信号点之间的最小距离为2A,且所有信号
点等概率出现,则平均发射信号功率为: 矩形的16QAM信号平均功率=10A2 圆形的16QAM信号平均功率=14.03A2 两者功率相差1.4dB。即在相同的平均功率的情
16QAM与64QAM的误码性能比较 (2)
红色曲线-16QAM 蓝色曲线-64QAM
QAM的实现
单路QAM的实现 1)圆形16QAM的实现 2)矩形16QAM的实现
基于星座图解调方法的比较 QAM-OFDM的实现原理
圆形16QAM的实现(1)
16进制星形QAM 每个码元由4bit组成,每个码元的第一个比特, 通过差分的方式来改变QAM向量的振幅。当输 入的该比特为“l”时,则将当前码元的向量振幅, 改变到与前一个码元的向量振幅不同的振幅环 上;当输入的该比特为0时,则当前码元的向量 振幅与前一码元相同;每个码元的其余三比特, 通过Gray差分相位编码的方法来改变信号的相 位,也就是说,通过Gray编码来改变当前码元 信号向量与前一个码元信号向量的相位差。
QAM正交幅度调制
QAM正交幅度调制QAM所属分类:无线电电子学移动通信通信通信技术提问添加摘要 QAMQAM(Quadrature Amplitude Modulation):正交振幅调制。
正交振幅调制,这是近年来被国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式。
QAM是数字信号的一种调制方式,在调制过程中,同时以载波信号的幅度和相位来代表不同的数字比特编码,把多进制与正交载波技术结合起来,进一步提高频带利用率。
 目录[隐藏]1 简介2 原理3 产生4 特点5 应用6 相关词条7 参考资料QAM-简介图1 4QAM、16QAM星座图、64QAM星座图正交调幅是一种将两种调幅信号汇合到一个信道的方法,因此会双倍扩展有效带宽。
正交调幅被用于脉冲调幅,特别是在无线网络应用。
正交调幅信号有两个相通频率的载波,但是相位相差90度(四分之一周期,来自积分术语)。
一个信号叫I信号,另一个信号叫Q信号。
从数学角度将,一个信号可以表示成正弦,另一个表示成余弦。
两种被调制的载波在发射时已被混和。
到达目的地后,载波被分离,数据被分别提取然后和原始调制信息相混和。
QAM是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅,利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性,实现两路并行的数字信息的传输。
该调制方式通常有二进制QAM(4QAM)、四进制QAM(l6QAM)、八进制QAM(64QAM)、…,对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图,分别有4、16、64、…个矢量端点。
电平数m和信号状态M之间的关系是对于4QAM,当两路信号幅度相等时,其产生、解调、性能及相位矢量均与4PSK相同。
QAM-原理QAM在QAM(正交幅度调制)中,数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。
模拟信号的相位调制和数字信号的PSK(相移键控)可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。
正交幅度调制(QAM)
正交幅度调制(QAM)这篇指南是NI公司射频与通信演示系列的一部分。
这个系列中的每篇指南,都会通过讲解理论并提供示例VI作为实际例子,来介绍射频和通信领域中的特定概念。
这篇指南包含了对射频、无线和高频信号及系统的介绍。
欲获取指南的完整清单,请返回到NI 射频与通信示例的主页面或NI射频测量基础的子页面上。
简介很多通信协议中都实现了正交幅度调制,即QAM。
现有的协议,如802.11b无线以太网(Wi-Fi)协议和数字视频广播(DVB)协议都使用了64-QAM调制。
另外,新兴的无线技术如WiMAX、802.11n和HSPDA/HSUPA(一种新型的蜂窝网络数据标准)等也将实现QAM。
由于QAM在现有和新兴技术的广泛应用,所以理解QAM调制算法十分的重要。
QAM调制涉及到通过周期性的调整正弦电磁波的相位和幅度来发送数字信息。
相位和幅度的每一种组合都被称为一个符号,并且代表一个数字比特流。
首先,我们将讨论用于不断调整载波相位和幅度的硬件实现。
然后,我们将讨论每个符号相关的二进制值。
硬件实现在硬件层面上,正交幅度调制(QAM)要求改变正弦载波的相位和幅度。
最简单的方法之一是产生两个相位相差90°的正弦波进行合成。
只要调整任意一个信号的幅度,我们就可以影响到最后合成信号的相位和幅度。
这两个载波信号表示了信号的I成分和Q成分。
每个信号可以单独的表示如下:(φI=和)ASinQ=ACos)(φ上面的信号I是同相成分,而Q则是正交成分。
注意,因为这两个信号之间的相位相差90°,所以它们被表示成正弦和余弦的形式,。
通过上面的两个定义,我们把两个信号相减,得到:上面的等式告诉我们,得到的结果是一个周期性信号,它的相位可以通过改变I和Q的幅度来调整。
因此,通过调整两个合成信号的幅度,我们可以对载波信号进行数字调制。
在下图中显示了用于产生IF(中频)信号的硬件方框图。
在正交调制器方框中,我们可以看到I信号和Q信号在叠加之前先与LO(本地晶振)混频。
基于FPGA的QAM调制解调器设计与实现
基于FPGA的QAM调制解调器设计与实现随着通信技术的快速发展,QAM(Quadrature Amplitude Modulation)调制技术在数字通信系统中得到了广泛的应用。
QAM调制技术通过同时调制正交载频信号的幅度和相位来传输更多的信息,提高了信号传输的效率和可靠性。
本文将探讨基于FPGA的QAM调制解调器的设计与实现过程。
一、概述QAM调制解调器的设计主要包括两个关键部分:调制器和解调器。
调制器负责将数字信号转换为QAM信号进行传输,解调器则将接收到的QAM信号还原为原始的数字信号。
二、硬件设计1. FPGA的选择在设计基于FPGA的QAM调制解调器时,选取适合的FPGA芯片非常重要。
较高的时钟频率和足够的片内资源是选择FPGA的两个主要考虑因素。
例如,Xilinx公司的Spartan系列或Artix系列FPGA都是不错的选择。
2. QAM调制器设计QAM调制器的主要任务是将数字信号转换为QAM信号。
具体步骤如下:(1)将输入的数字信号进行二进制编码,得到对应的二进制序列。
(2)将二进制序列按照一定的方式进行映射,得到对应的复数序列。
(3)将复数序列通过QAM调制器实现正交载波调制,得到QAM 信号。
3. QAM解调器设计QAM解调器的主要任务是将接收到的QAM信号还原为原始的数字信号。
具体步骤如下:(1)利用QAM解调器将接收到的QAM信号转换为复数序列。
(2)通过反映射的方式,将复数序列还原为二进制序列。
(3)将二进制序列解码,得到原始的数字信号。
三、软件设计1. VHDL编程基于FPGA的QAM调制解调器的实现主要依赖于硬件描述语言VHDL的编写。
通过编写VHDL代码,可以定义电路的结构和功能,并实现各个模块之间的连接和通信。
2. 时序分析在设计过程中,需要进行时序分析,确定各个信号的传输时刻、延迟和相位关系。
时序分析可以保证设计的稳定性和可靠性,避免信号冲突和传输错误。
四、实现与测试在设计完成后,需要将代码烧录到FPGA芯片中进行实现。
qam——正交振幅调制原理介绍
qam——正交振幅调制原理介绍QAM是一种数字调制技术,全称为正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation)。
在通信领域中,QAM广泛应用于数字通信系统中,能够有效地提高数据传输的效率和可靠性。
本文将从QAM 的原理入手,介绍其基本概念和工作原理。
QAM的基本原理是通过改变信号的振幅和相位来传输数字信息。
在QAM调制中,信号被分为两部分:正交振幅和正交相位。
正交振幅指的是信号的振幅大小,正交相位则是信号的相位角度。
通过同时改变振幅和相位,QAM可以在有限的频谱范围内传输更多的数据。
这种调制技术将数字比特流转换为模拟信号,以便通过传统的模拟通信系统传输。
QAM的原理可以简单地理解为将两个正交的调制信号叠加在一起,形成一个复合信号。
这样的设计使得QAM在相同带宽下可以传输更多的信息,从而提高了信道利用率。
在QAM调制中,不同的比特组合对应着不同的振幅和相位值,因此接收端可以通过解调来还原原始的数字信号。
QAM调制的关键优势之一是其灵活性。
通过调整振幅和相位的值,QAM可以适应不同的信道条件和传输要求。
在实际应用中,QAM 常常与其他调制技术结合使用,如OFDM(正交频分复用),以提高系统性能和抗干扰能力。
除了灵活性,QAM还具有较高的传输效率和误码率性能。
由于QAM可以在有限的频谱内传输多个比特,因此可以在相同的带宽下传输更多的数据。
同时,QAM的抗噪声和抗干扰能力也较强,能够在复杂的通信环境下保持较高的传输质量。
总的来说,QAM作为一种常用的数字调制技术,在现代通信系统中发挥着重要的作用。
通过灵活的振幅和相位调制,QAM可以实现高效率的数据传输,适应不同的信道条件,并提供可靠的通信连接。
在未来的通信发展中,QAM仍将继续发挥重要作用,推动数字通信技术不断向前发展。
qam原理
QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交幅度调制)是一种常用的调制技术,主要用于无线通信和数字通信系统中。
它通过在两个正交的载波信号上调制幅度和相位来传输数字数据,以实现高效的数据传输。
QAM的原理基于两个正交的基带信号,分别称为正弦信号和余弦信号。
QAM通过对这两个信号同时进行幅度和相位调制,并将它们叠加在一起,形成调制后的信号。
这样,数字信息就被映射到平面上的特定信号点,每个信号点代表一个特定的符号或比特序列。
以下是QAM的详细原理描述:1. 数字源:QAM的输入是数字信息,可以是比特流或符号流。
比特流是由0和1组成的二进制序列,而符号流是由多个比特组成的离散符号序列。
2. 幅度调制:QAM首先对每个数据流进行幅度调制。
幅度调制是根据输入的数字信息,为每个数据流分配特定的幅度系数。
例如,对于二进制调制,可使用±A 表示两个不同的幅度值。
3. 相位调制:QAM接下来对每个数据流进行相位调制。
相位调制是根据输入的数字信息,为每个数据流分配特定的相位角度。
通常采用等间隔的相位角度,例如二进制调制可以使用0°和90°。
4. 叠加:通过将幅度调制和相位调制后的信号叠加在一起,得到最终的调制信号。
这是通过将正弦信号和余弦信号进行线性叠加来实现的。
5. 带通滤波:经过叠加后的信号通常包含多个频率成分,需要进行带通滤波以去除不需要的频率成分,得到最终的调制信号。
带通滤波器的作用是滤除高频和低频噪声,保留频率范围内的有用信号。
QAM的调制阶数表示在平面上能够表示的信号点的数量。
常见的调制阶数有16-QAM和64-QAM。
例如,对于16-QAM,共有16个信号点,可以表示4个比特;对于64-QAM,共有64个信号点,可以表示6个比特。
在接收端,QAM解调器执行与调制相反的操作,将接收到的QAM信号转换回原始的数字信息。
解调的过程主要包括以下步骤:1. 信号接收:接收器接收到经过噪声和信道影响的QAM信号。
qam 调制原理
qam 调制原理QAM调制原理QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交振幅调制)是一种常用的数字调制技术,它将两个独立的基带信号分别调制到同一载波上的正交分量上,从而实现了高效率的数据传输。
QAM调制原理的关键在于利用正交信号的叠加,在两个正交振幅调制信号中,一个负责携带实部信息,另一个负责携带虚部信息。
通过改变两个信号的相对振幅和相位,可以表示不同的离散数值。
这样,QAM调制就成为了一种将数字信息映射为模拟信号的技术。
具体来说,QAM调制器接收两个独立的基带信号,分别是In-phase(I)和Quadrature(Q)信号。
这两个信号经过调制器后,分别与正弦和余弦信号相乘,产生两路正交调制的信号。
然后这两路信号通过一个合并器进行相加,得到最终的QAM调制信号。
QAM调制的主要优势在于它能够在有限频带宽内传输更多的信息量。
通过增加调制符号的数量和调制的阶数,可以提高传输速率和频谱效率。
例如,16-QAM调制可以将每个调制符号表示为4位数据,相比二进制调制技术,可以实现更高的数据传输速率。
然而,QAM调制也存在一些挑战。
由于信号的正交性要求较高,对信号传输通道的要求较为严格。
信号在传输过程中可能会受到噪声、衰落和失真等干扰,这可能造成调制信号的解调困难和误码率的增加。
综上所述,QAM调制原理是一种常用的数字调制技术,通过在两个正交振幅调制信号中传输实部和虚部信息,实现了高效的数据传输。
它通过增加调制符号数量和调制阶数,提高了数据传输速率和频谱效率。
然而,QAM调制也面临一些挑战,对信号传输通道的要求较为严格。
QAM调制器说明书
QAM调制器1.1概述在数字电视节目的广播过程中,QAM调制器主要完成码流的QAM调制和上变频处理,对多级传送、广播的数字电视业务,为了EPG的正确操作,QAM调制器在功能上需要对传送的码流进行部分SI、PSI信息的修改,使得广播的业务与TS流中的描述相符合。
QAM调制器主要应用在数字电视广播的前端,由QAM调制器和数字上变频两大模块组成,将输入的串行或者并行码流通过QAM模块进行调制,调制到中频频率,再通过上变频模块进行频率变换,变成符合要求的标准频道或增补频道,然后混合进入CATV网络中,到终端由STB接收。
1.2 外观QAM调制器采用高度为1U的19英寸标准单机结构设计,几何尺寸为482.6mm(长)⨯44 mm (高) ⨯433 mm (宽),重量约6Kg,设备外形如图所示:1.3 组成机箱、电源、主控板和QAM调制板;数字上变频模块;前面板:包括液晶显示屏、功能按键、方向按键、ENTER(确认)、Lock 按键。
后面板:各种输入输出接口,以及测试接口。
1.4 功能•DVB/MPEG-2码流,经过QAM调制和上变频处理,变成符合要求的标准频道或增补频道;•和我公司的数字电视系统产品配合使用提供完整的数字电视传输系统;•QAM调制器输入码流包括ASI输入、DS3(可选)输入等格式;•输出射频可以是49~860MHz之内的任一频点;•支持统一网管,具有远端网管代理的功能。
1.5 特点•符合DVB标准的信道编码;•支持全部范围的可变符号率和QAM星级;•数据填充功能;•可配置PID过滤、重映射,PSI、SI信息同步更新;•自动码流填充及智能空包删除;•支持NIT表修改;•PCR校正;•可固定或捷变频输出;•提供DVB ASI/DS3 输入接口;•提供RF输出监测口(-30dB);•可本地和远程控制;•中英文液晶显示,操作方便灵活;•高可靠性设计,运行稳定。
•1.6 性能指标中频输出阻抗75Ω输出电平≥80dBμV输出反射损耗≥12 dB频率范围45~870MHz 可以固定输出,也可捷变输出射频最大输出电平≥110 dBμV射频输出监测-30dBc;射频输出电平可调范围0~16 dB输出反射损耗≥12 dB频率变换精度≤5 kHz寄生输出抑制≥60 dB带内平坦度≤±1 dB射频输出阻抗75Ω常规特性19英寸1U标准结构;0~50℃(工作);-20~80℃(存储);AC 220V. 50Hz. 30W;1.7外形图与说明前面板示意图:1. 液晶显示界面2. 电源、视频信号指示3. 上、下、左、右键4. 确认按钮5. 菜单按钮6. 锁定按钮后面板示意图:3 ASI输入接口6 以太网接口7 网络指示灯8 射频RF测试接口9 RF输出接口11 交流输入连接座12 保险管及内置备用保险管13 电源开关14 设备接地柱第2章安装指南2.1收货检查打开设备包装箱校验物品,务必检查小部件的包装材料,对照产品装箱清单或者下列项目检查包装箱中的物品:•QAM调制器。
qam名词解释(一)
qam名词解释(一)QAM 名词解释1. QAM (Quadrature Amplitude Modulation)•QAM是一种调制技术,用于无线通信中同时传输多个比特的信号。
•通过同时变化信号的振幅和相位,QAM可以在有限的带宽内传输更多的数据。
•例如,16-QAM可以传输4个比特的数据,64-QAM可以传输6个比特的数据。
2. I/Q 信号 (In-phase Quadrature signal)•I/Q信号是一对相互正交的信号,用于表示QAM调制信号中的实部(In-phase)和虚部(Quadrature)。
•I/Q信号在QAM调制中分别代表信号的振幅和相位。
•通过对I/Q信号进行合理的组合,可以实现不同QAM调制方式。
3. BER (Bit Error Rate)•BER是一种衡量数字通信中误码率的指标。
•误码率表示在信号传输过程中出现的比特错误的概率。
•例如,BER为1E-5表示在传输的每100,000个比特中平均有1个比特出错。
4. FEC (Forward Error Correction)•FEC是一种前向纠错技术,用于在数据传输过程中检测和纠正错误。
•通过向数据中添加冗余信息,并使用纠错码进行编码和解码,FEC可以提高系统的可靠性。
•例如,在无线通信中,FEC可以通过纠正接收到的信号中的比特错误,从而提高解调的准确性。
5. SNR (Signal-to-Noise Ratio)•SNR是信噪比的缩写,用于衡量信号中的信号功率和噪声功率之比。
•较高的信噪比表示信号相对于噪声更强,有利于保持传输质量。
•例如,SNR为20dB表示信号功率是噪声功率的100倍。
6. M-QAM (M-ary Quadrature Amplitude Modulation)•M-QAM是一种扩展的QAM调制方式,用于同时传输更多比特的信号。
•通过增加信号的相位和振幅的状态,M-QAM可以传输更多比特的数据。
QAM调制原理
QAM百科名片QAM(Quadrature Amplitude Modulation)数字调制器作为DVB系统的前端设备,接收来自编码器、复用器、DVB网关、视频服务器等设备的TS流,进行RS编码、卷积编码和QAM数字调制,输出的射频信号可以直接在有线电视网上传送,同时也可根据需要选择中频输出。
它以其灵活的配置和优越的性能指标,广泛的应用于数字有线电视传输领域和数字MMDS系统。
简介正交振幅键控是一种将两种调幅信号(2ask和2psk)汇合到一个信道的方法,因此会双倍扩展有效带宽。
正交调幅被用于脉冲调幅,特别是在无线网络应用。
不同进制QAM的星座图正交调幅信号有两个相同频率的载波,但是相位相差90度(四分之一周期,来自积分术语)。
一个信号叫I信号,另一个信号叫Q信号。
从数学角度将一个信号可以表示成正弦,另一个表示成余弦。
两种被调制的载波在发射时已被混和。
到达目的地后,载波被分离,数据被分别提取然后和原始调制信息相混和。
QAM是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅,利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性,实现两路并行的数字信息的传输。
该调制方式通常有二进制QAM(4QAM)、四进制QAM(l6QAM)、八进制QAM(64QAM)、…,对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图,分别有4、16、64、…个矢量端点。
电平数m和信号状态M之间的关系是对于4QAM,当两路信号幅度相等时,其产生、解调、性能及相位矢量均与4PSK相同。
原理在QAM(正交幅度调制)中,数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。
模拟信号的相位调制和数字信号的PSK(相移键控)可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。
因此,模拟信号相位调制和数字信号的PSK(相移键控)也可以被认为是QAM的特例,因为它们本质上就是相位调制。
这里主要讨论数字信号的QAM,虽然模拟信号QAM也有很多应用,例如NTSC和PAL制式的电视系统就利用正交的载波传输不同的颜色分量。
qam调制原理
qam调制原理QAM调制原理。
QAM调制是一种复合调制方式,它是将两路调制信号合成在一起进行传输的一种调制方式。
QAM调制是指在正交载波的基础上,同时调制两路模拟信号。
在数字通信中,QAM调制也是一种常用的调制方式,它能够有效地提高信号传输的效率和带宽利用率。
接下来,我们将详细介绍QAM调制的原理和特点。
QAM调制的原理是将两路模拟信号分别调制到正交的载波上,然后将这两路调制好的信号相加形成一个复合信号进行传输。
这种调制方式的优势在于能够有效地提高信号传输的效率,因为它可以在有限的频谱范围内传输更多的信息。
QAM调制的本质是利用正交载波的特性,将多路信号进行合成传输,从而实现信号的复用和提高传输效率的目的。
QAM调制的特点之一是灵活性强,可以根据需要选择不同的调制阶数。
调制阶数越高,传输的信息量就越大,但相应地也会增加系统的复杂度。
因此在实际应用中需要根据具体的传输要求来选择合适的调制方式和调制阶数。
另外,QAM调制还具有抗噪声能力强的特点,这使得它在信道质量较差的情况下仍能够保持较高的传输可靠性。
除此之外,QAM调制还具有灵活的调制方式,可以实现多种信号的传输。
在数字通信中,QAM调制常用于调制多路信号进行传输,例如在有线电视、数字电视、无线通信等领域都有着广泛的应用。
通过合理选择调制方式和调制参数,QAM调制可以满足不同场景下的传输需求,实现高效、可靠的信号传输。
总的来说,QAM调制作为一种复合调制方式,具有灵活性强、抗噪声能力强、传输效率高等特点,适用于多种数字通信场景。
在实际应用中,我们需要根据具体的传输要求和系统条件来选择合适的QAM调制方式和调制参数,以实现高效、可靠的信号传输。
希望通过本文的介绍,能够让大家对QAM调制有一个更加深入的了解。
qam调制阶数
qam调制阶数QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交振幅调制)是一种常见的调制技术,常用于数字通信系统中。
QAM调制通过在正交载波上调制不同的幅度来传输数字信息,可以实现高效的频谱利用和高达几百兆比特每秒的传输速率。
QAM调制的主要参数是调制阶数,即每个信号点所表示的码元数量。
下面我们将详细讨论QAM调制阶数的相关内容。
1. QAM调制原理:QAM调制是通过在两个正交的信号载波上调制不同的振幅来表示数字信息的。
其中一个载波被称为实数轴正交基带信号(I-轴),另一个载波被称为虚数轴正交基带信号(Q-轴)。
通过在这两个载波上调制不同的幅度,可以实现对数字信息的传输。
调制后的信号可以通过解调器进行解调,恢复为原始的数字信息。
2. 调制阶数的定义:调制阶数是QAM调制的一个重要参数。
在QAM调制中,一般将每个信号点代表的码元数目称为调制阶数。
调制阶数决定了每个信号点所代表的数字信息数量的多少,也决定了调制方案的复杂度和传输速率。
常见的QAM调制阶数包括16-QAM、64-QAM、256-QAM等。
3. 调制阶数与传输速率:调制阶数与传输速率之间存在一定的关系。
一般来说,调制阶数越高,每个信号点所代表的比特数越多,传输速率也就越高。
例如,16-QAM每个信号点可代表4个比特,64-QAM每个信号点可代表6个比特,256-QAM每个信号点可代表8个比特。
因此,256-QAM相比于16-QAM可以实现更高的传输速率。
4. 调制阶数与频谱利用率:调制阶数也与频谱利用率之间存在关系。
一般来说,随着调制阶数的增加,单位带宽内可以传输的比特数也增加,频谱利用率也就提高。
但是,随着调制阶数的增加,调制信号的振幅也增加,幅度变化也就更大,对信道的要求也更高。
因此,在实际应用中需要权衡调制阶数和频谱利用率之间的关系。
5. 调制阶数的选择:选择合适的调制阶数对于QAM调制的性能和适用场景具有重要意义。
(word完整版)QAM调制的基本原理
数据经过信道编码之后,被映射到星座图上.下面讨论星座图的概念。
图1就是QAM调制器的基本原理框图,这里包含几个主要的概念:什么是I、Q调制;数字信号怎样映射到极坐标上面. 什么是I、Q调制,为什么要采用I—Q调制一个信号有三个特性随时间变化:幅度、相位或频率。
然而,相位和频率仅仅是从不同的角度去观察或测量同一信号的变化。
人们可以同时进行幅度和相位的调制,也可以分开进行调制,但是这既难于产生更难于检测.但是在特制的系统中信号可以分解为一组相对独立的分量:同相(I)和正交(Q)分量。
这两个分量是正交的,且互不相干的。
图1中的QAM调制器中I和Q信号来自一个信号源,幅度和频率都相同,唯一不同的是Q信号的相位与I信号相差90o。
具体关系如图2所示,当I的幅度为1的时候,Q的幅度为0,而当I的幅度为0的时候,Q的幅度为1,两个信号互不相干,相位相差90o,是正交的。
QAM调制的基本原理QAM调制实际上是幅度调制和相位调制的组合。
相位 + 幅度状态定义了一个数字或数字的组合。
QAM的优点是具有更大的符号率,从而可获得更高的系统效率。
通常由符号率确定占用带宽。
因此每个符号的比特(基本信息单位)越多,效率就越高。
对于给定的系统,所需要的符号数为2n,这里n是每个符号的比特数。
对于16QAM,n = 4,因此有16个符号,每个符号代表4 bit:0000, 0001,0010等。
对于64QAM,n = 6,因此有64个符号,每个符号代表6bit:000000,000001,000010等.以上就是QAM调制的基本原理。
经过信道编码的二进制的MPEG—2比特流进入QAM调制器,信号被分为两路,一路给I,另一路给Q,每一路一次给3比特的数据,这3比特的二进制数一共有8种不同的状态,分别对应8种不同的电平幅度,这样I有8个不同幅度的电平,Q有8个不同幅度的电平,而且I和Q两路信号正交。
这样任意一个I的幅度和任意一个Q的幅度组合都会在极坐标图上映射一个相应的星座点,这样每个星座点代表由6个比特的数据组成的一个映射,I和Q一共有8×8共64种组合状态,各种可能出现过的数据状态组合最后映射到星座图上为图5所显示的64QAM星座图。
QAM调制器的安装与调试
频两大模块组成,将输入的串行或者并行码流通过QAM模块进行调制,
调制到中频频率,再通过上变频模块进行频率变换,变成符合要求的标准 频道或增补频道,然后混合进入CATV网络中,到终端由STB接收。
3
1.整体介绍
(a)前面板示意图
注:1—液晶显示界面; 2—电源、视频信号指示; 3—上、下、左、右按钮; 4—确认按钮; 5—菜单按钮; 6—锁定按钮
《广电网络工程综合实训》 课程
QAM调制器的安装与调试
目 录
01 02 03
整体介绍
安装操作方法 设备调试
2
1.整体介绍
在数字电视节目的广播过程中,QAM调制器主要完成码流的QAM调制和 上变频处理。对于多级传送、广播的数字电视业务,为了EPG的正确操作, QAM调制器在功能上需要对传送的码流进行部分SI、PSI信息的修改,使 得广播的业务与TS流中的描述相符合。 QAM调制器主要应用在数字电视广播的前端,由QAM调制器和数字上变
7
馈源的工作原理 2.操作安装方法
(2)电源线的连接
电源插孔位于的后面板的左侧,电源插孔的上面为电源开关。在电
源插孔左下侧为保护地线的连接螺钉。
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馈源的工作原理 2.操作安装方法 (3)设备连接
设备连接使用信号线,包括信号输入线和输出线连接,输入的音/ 视频有两种连接方式,可根据前端设备的输出接口选择,也可将两
参数的设置。
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3.设备调试
(2)设置操作
开机界面:开机后LCD显示如下界面。 主菜单设置:按锁定键进入主菜单,通过上、下方向按键选择子菜单 项,按ENTER键进入,示意图如下。 输入设置:进入输入设置后,按ENTER键进入,通过上、下方向按键 选择子菜单项,界面显示如下。
QAM浅析
QAM浅析QAM(Quadrature Amplitude Modulation):正交振幅调制。
正交振幅调制,这是近年来被国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式。
QAM是数字信号的一种调制方式,在调制过程中,同时以载波信号的幅度和相位来代表不同的数字比特编码,把多进制与正交载波技术结合起来,进一步提高频带利用率。
产生背景随着通信业迅速的发展,传统通信系统的容量已经越来越不能满足当前用户的要求,而可用频谱资源有限,不能靠无限增加频道数目来解决系统容量问题。
另外,人们亦不能满足通信单一的语音服务,希望能利用移动电话进行图像等多媒体信息的通信。
但由于图像通信比电话需要更大的信道容量。
高效、可靠的数字传输系统对于数字图像通信系统的实现很重要,正交幅度调制QAM是数字通信中一种经常利用的数字调制技术,尤其是多进制QAM具有很高的频带利用率,在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下,正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
简介正交调幅是一种将两种调幅信号汇合到一个信道的方法,因此会双倍扩展有效带宽。
正交调幅被用于脉冲调幅,特别是在无线网络应用。
正交调幅信号有两个相同频率的载波,但是相位相差90度。
一个信号叫I信号,另一个信号叫Q信号。
从数学角度将一个信号可以表示成正弦,另一个表示成余弦。
两种被调制的载波在发射时已被混和。
到达目的地后,载波被分离,数据被分别提取然后和原始调制信息相混和。
QAM是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅,利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性,实现两路并行的数字信息的传输。
该调制方式通常有二进制QAM(4QAM)、四进制QAM(l6QAM)、八进制QAM(64QAM)、…,对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图,分别有4、16、64、…个矢量端点。
电平数m和信号状态M之间的关系是对于4QAM,当两路信号幅度相等时,其产生、解调、性能及相位矢量均与4PSK相同。
正交幅度调制(qam)信号解调方案原理及实现
正交幅度调制(qam)信号解调方案原理及实现1. 引言1.1 概述本文主要探讨正交幅度调制(QAM)信号解调方案的原理及实现。
随着通信技术的快速发展,QAM已成为一种重要的数字调制方式,被广泛应用于无线通信、光纤通信以及数字电视等领域。
QAM具有高可靠性与高传输效率的优势,因此对于了解其解调原理以及实际应用具有重要意义。
1.2 文章结构本文包括以下几个部分:首先,我们将介绍QAM信号的基础知识,包括其特点、调制原理和解调原理。
然后,我们将详细讨论QAM信号解调方案的实现方法,包括直接检测法、匹配滤波器法和软判决法。
接下来,我们将进行实验验证,并对结果进行比较分析。
最后,在结论部分总结全文,并展望未来QAM技术的发展方向。
1.3 目的本文旨在深入探讨正交幅度调制(QAM)信号解调方案的原理和实现方法,帮助读者更好地理解QAM技术并能够应用于实际工程中。
通过对不同解调方案的比较与分析,读者将能够选择最适合自己应用场景的解调方法,并对未来QAM技术的发展有所展望。
2. 正交幅度调制(qam)基础知识:2.1 QAM信号特点:正交幅度调制(QAM)是一种常见的数字调制技术,它能够在有限的频谱资源中有效地传输多个数据位。
QAM信号的主要特点包括以下几点:首先,QAM信号是一种复合调制技术,它同时利用了载波的相位和幅度来传输信息。
其次,QAM信号由两个正交载波分量组成,一般被称为I路与Q路。
这意味着QAM信号可以提供更高的数据传输率,因为每一个载波上都可以携带独立的信息。
第三,QAM信号通过改变正弦波的相位和幅度来表示数字数据。
具体来说,将不同电平的比特映射到不同的相位角和能量水平上。
最后,QAM信号具有抗噪声和抗干扰能力强的优势。
由于不同相位角之间存在较大差异,并且存在着很多可选的相位和幅度组合方式,使得接收端可以根据接收到的信号选择最佳策略以抵御噪声和干扰。
2.2 QAM调制原理:正交幅度调制(QAM)的调制原理基于将数字数据映射到一组离散的复平面点上。
QAM调制器说明书
当输入数据量过大、数据溢出或
其他不正常状态时,灯亮
10 TS 流指示灯(绿色)
当有 TS 流输入时,灯亮
标号 1 2
3 4 5 7/9/11/13 6/8/10/12 14 15 16 17
描述 220V 电源插座 ASI2 输入接口/ 复用好的 ASI 输出接口 ASI1 输入接口 SPI1 输入接口 SPI2 输入接口 LNB1/2/3/4 输入接口 LNB1/2/3/4 级联输出接口 RS232 接口 Control1/2 端子 射频输出电平调节 射频输出端子
使用 PID 和节目过滤功能可以有选择地选择需要发送的节目和数据进入 QAM 调制器。 PID 和节目过滤功能非常适合转发符号速率很高 DVB-S 频道,因为符号速率高的 DVB-S 频 道数据流量往往大于 DVB-C 频道所能传输的最大数据流量,可以删除一些不用的 PID 和节 目来降低数据流量以适应 DVB-C 的频道。 5) 数字卫星节目与本地 IP 节目复用
按左、右键,可切换输入接口。 第一行的显示在 ASIx,SPIx,LNBx 及 DISx 之间循环,x=1~4,DIS 表示输入接口禁止。 第二行显示所选接口的状态。TsR:输入数据速率(Kbit/s),Vld:过虑后的有效数据速率 (Kbit/s)。
6. 使用面板按键操作调制器
【注意:如果系统中存在未调谐好的卫星通道,则初次按键操作可能不响应,连续按键直到有响 应,之后就可以正常响应了,按键 8 秒中之内会禁止卫星调谐操作,除非当前的操作是在设置一个有 效的卫星通道,则一项卫星参数设置后会立即进行调谐。为了避免等待,在修改某一通道的卫星参数 前,将该通道设置为 DISx 状态将能避免调谐等待,待全部参数设置好后再设置该通道为 LNBx。】
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基于FPGA的全数字高阶QAM调制器的实现
1引言
多电平正交幅度调制MQAM(M ULTILEVEL
Q UADRATURE A MPLITUDE M ODULATION)是一种振幅和相位相结合的高阶调制方式,具有较高的频带利用率和较好的功率利用率。
因为单独使甩振幅和相位携带信息时,不能最充分利用信号平面,这可由调制信号星座图中信号矢量端点的分布直观观察到。
多进制振幅键控(MASK)调制时,矢量端点在一条轴上分布;多进制相位键控(MPSK)调制时,矢量点在一个圆上分布。
随着进制数M的增大,这些矢量端点之间的最小距离也随之减少。
而MQAM采用振幅和相位联合键控调制,他能充分利用整个信号平面,将矢量端点重新合理地分布,在不减小最小距离的情况下,增加信号的端点
数;在相同信号端点数的情况下,矢量端点之间的最小距离增加。
因此,MQAM是一种高效的调制方式,被广泛应用于中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高数据传输、卫星通信等领域。
本文首先介绍了MQAM调制解调的基本原理,然后以64QAM为例,介绍了一种全数字实现的调制系统结构方案,并给出了解调器的具体FPGA实现方法及关键技术。
2MQAM调制原理
所谓正交振幅调制,就是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的正交性来实现两路并行的数字信息传输。
MQAM信号的一般表达式为:
式(1)由两个相互正交的载波构成,每
个载波被一组离散的振幅{A M),{B M)所调制,故称这种调制方式为正交振幅调制。
式中T为码元宽度,M=1,2,…,L,L为A M和B M的电平数。
MQAM中A M和B M 振幅可以表示成:
式中:A是固定的振幅,DM,EM由输入数据确定,DM,EM决定了已调MQAM 信号在信号空间中的坐标点。
在调制过程中,载波的振幅与相位都发生了变化,因此,已调信号矢量星座图中每一个坐标点代表了一种编码组合,同时也代表了正交信号矢量合成后的不同的相位及电平,第I个信号可用数学描述为:
因此每一个坐标点也由A I和ΦI惟一确定。
364QAM调制器系统设计
图1给出了全数字实现的64QAM调制器的电路原理结构。
除D/A变换外,每个功能模块都用FPGA实现。
扰码、串并转换和差分编码采用原理图的方法进行设计,电平转换及星座图映射采用查表法(LUT)进行设计。
本设计的难点为成形滤波器和基于DDS的正交调制器实现,下面重点描述成形滤波器和基于DDS的正交调制器的实现方法。
3.1成形滤波器的设计
为了让信号在带限的信道中传输,提
高频谱利用率,通常在发送端把信号经过成形滤波器进行带限,由此就会引入码间干扰。
为有效地减少码间干扰,按照最佳接收理论,收发基带滤波器应共轭匹配,设计时收发基带滤波器采用均方根升余弦滚降滤波器即能满足要求。
在实际电路设计中采用具有线性相位的FIR滤波器来实现均方根升余弦滚降特性的成形滤波器。
一个N阶FIR滤波器的差分方程表达式为:
线性相位的FIR滤波器的系数是偶对称或奇对称的,利用系数的对称性可减少乘法器的数量,本系统采用N为偶数且系数偶对称的线性相位的FIR滤波器。
滤波器系数是一个固定的值,根据均方根升余弦的冲
击响应特性,利用M ATLAB软件可直接生成FIR数字滤波器系数HK(K=0,1,…,N-1)。
所以滤波器的乘法都是固定系数的乘法。
本设计采用分布式算法(DA)原理,利用FPGA查找表代替乘法器来实现FIR滤波器,其基本思想如下:
假设输入信号数据位为B位,则滤波器在N时刻的第K个输入为:
从式(5)可以看出,FIR滤波器中乘加单元的运算是算法核心。
如果建立一个查找表(L OOK U P T ABLE,LUT),表中数据由所有固定系数(H0,H1,…,H N-1)的所有加的组合构成(和用SUMB表示,6[0,B-1]),那么,用N位输入数据构成的N位地址去寻址LUT,如果N位都为1,则LUT的输出是N 位系数的和,如果N位中有0,则其对应的
系数将从和中去掉。
这样乘加运算就变成了查表操作。
整数乘以2B可以通过左移6位实现。
对于本系统,码元速率为25.92 M BAUD,滚降系数选取为0.5,抽头个数取N=16,抽头系数精度取10 B,输入数据为4 B,输出精度取9 B。
仿真结果如图2所示。
从图2可以看出:码元速率为25.92 M BAUD的基带信号经成形滤波后,频谱被限制在20MH Z范围内。
3.2正交调制器的设计
经成形滤波后的两路基带信号分别对DDS(D IRECT D IGITAL S YNTHESIZER)产生的两路正交的载波进行调制,然后进行矢量相加形成调制信号输出。
DDS的FPGA实现框图
如图3所示。
DDS的基本原理是利用采样定理,利用查找表法产生波形。
相位累加器是DDS 系统的核心部分,每来一个时钟脉冲,累加器将频率控制字M与相位寄存器输出的累加相位数据相加,把相加后的结果送至相位寄存器的数据输入端;相位寄存器将累加器在上一个时钟作用后所产生的新相位数据反馈到累加器的输入端,以使累加器在下一个时钟的作用下继续与频率控制数据相加。
这样,相位累加器在参考时钟的作用下,进行线性相位累加,当累加器累加满量时就会产生一次溢出,完成一个周期性的动作,这个周期就是DDS合成信号的一个频率周期,累加器的溢出频率就是DDS输出的信号频率。
用相位累加器输出的数据作为波形存储器(ROM)的相位取样地址,这样就可以把
存储在波形存储器内的波形抽样值经查找表查出,完成相位到幅值转换。
ROM设计的关键问题是进行初始化,就是将正弦波的二进制幅度码按一定的格式输入到存储器初始化(.MIF)文件,此文件可以C语言或者M ATLAB语言程序生成。
DDS系统输出信号的频率为F0=FCLK ×M/2N,频率分辨率为△F=FCLK/2N,当M=2N-1时,DDS最高的基波合成频率为F0MAX=FCLK/2。
对于本系统,时钟频率FCLK=155.520MH Z,N取12。
仿真结果如图4所示。
由于两个正交本振的形成是通过M ADAB运算得到的查找表,所以由DDS得到的载频不存在幅度差异,理论上其正交性也完全可以得到保证,但由于存储精度的影响,存在量化误差。
4系统设计与仿真
根据以上各模块单元的设计,构成64QAM调制器的顶层文件如图5所示。
运用Q UARTUSⅡ及M ATLAB软件实现64QAM 调制器仿真,仿真结果如图6所示。
5结语
本文介绍了用FPGA实现全数字高阶QAM调制器的思想和方法,采用原理图和V ERILOG语言,用可编程芯片S TRATIXⅡ系列中的EP2S30F484C3实现了整个设计,结果表明符合设计要求。
为进一步的研究和设计全数字高阶QAM系统打下了良好的基础。