QAM传输系统的设计与实现
一种高性能QAM解调器的设计与实现
文 献［】 出的 Ｑ Ｍ解调 器支持 符号 率间隔和 分数 间隔 ３ 提 Ａ 两种均衡模 式 ， 载波频 偏捕 获范 围为 ８ Ｈ ， ０ｋ ｚ但其 电路实现 面
续可调 ， 具有高灵敏度以及可捕获最大达士 ０ ｋ ｚ ７ ０ Ｈ 的载波频偏。实现结果表明该文设计的解调器非常适合于低成本的有线电缆 系统 。
关键词 ：Ａ 解调器 ；ＬＩ Ｑ Ｍ Ｖ Ｓ 实现 ； 波 恢 复 ； 载 自适 应 均 衡
文 章 编 号 ：０ ２ ８３ （０ ８ １－ ０ ５ ０ 文 献 标 识 码 ： 中 图 分 类号 ：Ｎ ３ １０ — ３ ｌ２ ０ ）２ ０ ８ — ３ Ａ Ｔ ４２
维普资讯
Ｃ ｍ ｕ ｎｉｅｒ ｇａｄ Ａ ｐｉ ｔ ｎ 计算机 工程与应用 ｏ ｐ ￣ｒＥ ｇｎｅ ｎ ｎ ｐ ｌａｉ ｓ ｉ ｃ ｏ
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８ ５
一
种高性能 ＱＡ 解 调器 的设 计 与实现 Ｍ
李 庆 ， 吴 川 ， 邓运松 ， 曾晓洋
ｕａｏ ｅ ｔｒｓ ｌｒｅ ｃ ｒｉｒ ｏｆｅ ｃ ｕｓｔ ｎ ｒｎ ｅ ￣ ０ Ｈｚ ａ ｄ ｈｇ ｅ ｓｔ ｉ ．ｘ ｅｉ ｎａ ｅｕｔ ｅ ｎ ｔａｅ ｔｅ ｒｂ ｓ ｅｓ ｌｔｒｆａｕ ｅ ａｇ ａｒ ｆ ｔａ ｑ ｉｉｏ ａ ｇ （ ７ ０ｋ ） ｎ ｉｈ ｓ ｎｉ ｖｔ Ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｉ ｉ ｙ ｍｅ ｔｌｒｓ ｌ ｄ ｍｏ ｓｒｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｓ ｓ ｎ
广泛应用于高清晰度 电视广播 （ Ｄ Ｖ）ｌ Ｈ Ｔ ［ 电缆调制／ 调器［ １ 、 解 ２ １ 以 及其它许多高速数字通信收发器 中。 为了满足有线 电缆 系统应 用中低成 本及 高可靠 性 的要求 ， 高性能 Ｑ Ｍ解 调器 的 Ｖ Ｉ Ａ Ｉ ｓ
单载波qam参数-概述说明以及解释
单载波qam参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述单载波QAM（Quadrature Amplitude Modulation）是一种常见的数字调制技术，被广泛应用于无线通信系统中。
它通过调节载波的振幅和相位来传输数字信息，具有高效利用频谱资源、提高传输速率的优点。
在无线通信领域，单载波QAM的参数选择对系统的性能有重要影响。
本文将从单载波QAM的基本概念、参数选择和性能分析三个方面对其进行深入探讨。
首先，我们将介绍单载波QAM的基本概念，包括其调制原理、调制方式和调制解调过程。
然后，我们将重点讨论单载波QAM 的参数选择，包括载波数目、调制阶数和调制误差等。
通过合理选择参数，可以提高系统的容量、抗干扰性能和误码率性能。
最后，我们将进行单载波QAM的性能分析，包括码率误差性能、功率效率和带宽效率等方面的评估。
本文的目的是系统地介绍单载波QAM的参数选择和性能分析方法，为研究人员和工程师在无线通信系统设计中提供参考。
在结论部分，我们将对文章进行总结，并给出对单载波QAM参数选择的建议，同时展望未来的研究方向。
通过深入了解单载波QAM的相关知识，我们可以更好地应用该技术，提高系统的性能和可靠性。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文将按照以下结构介绍单载波QAM的相关内容：第一部分为引言部分，主要对单载波QAM的概述进行简要介绍，并阐述文章的目的。
第二部分为正文部分，分为三个小节进行阐述：2.1 单载波QAM的基本概念：该部分将介绍单载波QAM的基础概念，涵盖其定义、特点以及基本原理等方面内容。
2.2 单载波QAM的参数选择：该部分将讨论单载波QAM的参数选择问题，包括调制阶数的选择、载波间隔的确定以及功率分配策略等方面内容。
2.3 单载波QAM的性能分析：该部分将对单载波QAM的性能进行详细分析，包括误码率性能、带宽效率以及抗噪声等方面内容。
第三部分为结论部分，主要总结本文的研究内容，给出对单载波QAM 的参数选择的建议，并展望了未来研究的发展方向。
互动电视系统IPQAM调制器部署设计方案
下 ：
４ ８频 点 ＩＱ Ｍ 调 制器 （ 板 卡 、 ＰＡ ６块 每块 板 卡可 调 制 ８ 个频点） 为例 ， 清互 动 电视 业 务 可 覆 盖 ５ ０ ～ ０ ０ 高 ００ ６０
１ ５ ｎ 光 信 号 转 换 为 电信 号 ， Ａ Ｂ开 关 后 ， 过 ５０ ｍ 经 ／ 通
流 ， 哈 雷 ＨＬ ７ ６ 发 射 机 的 输 入 电 平 应 为 ：０９ Ｔ ７Ｏ Ｒ ８ ．—
８ ９ Ｂ￣Ｖ 。 ８．ｄ
新媒体技术
３２ Ｉ ＱＡ 调 制 器 下移后 部 署方 案 ． Ｐ Ｍ 针 对 １ １ ｎ 二 级 光 传 输 系 统 、５ ０ ｍ 二 级 光 ３ ０ｍ １５ ｎ
户 。计算方 法 如下 ：
３ １ ＩＱＡ 下 移 后 射 频 系 统 调 整 方 案 ． Ｐ Ｍ
３ １１ 总 前 端 射 频 系统 调 整 方 案 ．．
４ 频 点调 制器 中 ４ ８ ０个 频点 （ ５块板 卡 ） 业务 下发
２１ １年 第 ８期 （ ０ 总第 ２ ０期 ） ６
量 的发 展 ， 出不 同阶段有 线 电视 骨干传 输 系统射 频 提
３ 高 清 互 动 电视 业务 发 展 时 ＩＱＡＭ 调 制器 部 署 在 分 前 端 方案 Ｐ
随着 高清 互 动 电视 业务 的发 展 ，用 户数 量增加 ，
指标 调 整和 ＩＱ Ｍ 调制 器部署 的设 计方 案 。 ＰＡ
制 器 部 署 的 设计 方 案 。
关 键 词 ： ＱＡ 调 制 器 射 频 指 标 Ｉ Ｐ Ｍ 部 署 方 案
通信电子中的同步解调器设计与实现
通信电子中的同步解调器设计与实现同步解调器是一种在通信电子中使用的设备，主要用于解调数字信号。
在设计和实现同步解调器时，需要考虑多个因素，包括信号调制方式、频谱特性和时钟同步等。
以下是同步解调器设计与实现的一般步骤。
首先，需要确定信号的调制方式。
常见的调制方式包括频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。
选择适当的调制方式取决于通信系统的需求和性能要求。
其次，需要了解信号的频谱特性。
频谱特性包括信号的中心频率、带宽和谱形等。
根据频谱特性，可以选择合适的滤波器和混频器等组件来处理信号。
接下来，需要考虑时钟同步问题。
在数字通信中，发送端和接收端的时钟需要保持同步，以确保信号正确解调。
常见的时钟同步方法包括基于传输信号中的时钟信息和基于外部时钟源的同步等。
设计同步解调器时，需要考虑信号的采样问题。
采样率的选择与信号的带宽相关。
过高的采样率会增加系统的计算负担，而过低的采样率会造成信号失真。
因此，需要根据信号的带宽选择适当的采样率。
在实现同步解调器时，可以采用数字信号处理（DSP）技术。
DSP技术可以对信号进行精确的采样和处理，实现高质量的解调效果。
常见的DSP算法包括滤波、混频和解调等。
最后，需要进行系统测试和性能优化。
通过测试可以评估同步解调器的性能，包括误码率、信噪比和频谱效益等。
根据测试结果，可以对系统进行优化，提高解调器的性能。
总结起来，同步解调器设计与实现需要考虑信号调制方式、频谱特性和时钟同步等因素。
通过选择合适的组件和采用DSP技术，可以实现高质量的解调效果。
通过系统测试和性能优化，可以进一步提高解调器的性能。
正交振幅调制(QAM)-与非网
目录
• 正交振幅调制(QAM)简介 • 非对称数字用户线(ADSL)与QAM • 正交频分复用(OFDM)与QAM
目录
• QAM调制技术的发展趋势 • QAM调制技术在5G网络中的应用
01
正交振幅调制(QAM)简 介
QAM的定义与原理
定义
正交振幅调制（QAM）是一种数字调 制方式，通过改变载波信号的振幅和 相位来传输信息。
04
QAM调制技术的发展趋 势
高阶QAM调制技术
01
16QAM
64QAM
02
03
256QAM
将信号划分为16个不同的符号， 提高了频谱效率和数据传输速率。
将信号划分为64个不同的符号， 进一步提高了频谱效率和数据传 输速率。
将信号划分为256个不同的符号， 是目前高阶QAM的最高阶数， 频谱效率和数据传输速率极高。
偏振复用QAM调制技术
偏振复用
通过将信号在两个正交的偏振方向上传输，提高了信 号的传输容量和抗干扰能力。
QPSK偏振复用
将QPSK调制与偏振复用相结合，提高了频谱效率和 数据传输速率。
16QAM偏振复用
将16QAM调制与偏振复用相结合，进一步提高了频 谱效率和数据传输速率。
频谱效率与功率效率的平衡
优点
OFDM具有抗多径干扰、频谱利用率高、高速数据传输等 优点，广泛应用于无线通信和有线电视网络等领域。
工作原理
OFDM通过将高速数据流串并变换成多个低速子数据流， 在多个正交子载波上进行调制，各子载波可以独立调制， 提高了频谱利用率。
OFDM中的QAM调制原理
定义
正交振幅调制（QAM）是一种数字调制方式，通过改变载波的 振幅和相位来传输信息。在OFDM中，QAM常用于调制子载波。
4qam调制原理
4qam调制原理4QAM调制原理引言：4QAM调制是一种常用的数字调制技术，广泛应用于数字通信系统中。
本文将详细介绍4QAM调制的原理及其在通信系统中的应用。
一、4QAM调制的基本原理4QAM调制是指在信号调制过程中，将输入的数字信号分为4个等级，每个等级代表一个复数信号点。
这4个信号点分别位于复平面的四个象限中，通过调制将输入的数字信号映射为相应的信号点，再将信号点通过信道传输至接收端。
4QAM调制的优点是在给定的带宽和功率限制下，可以实现更高的数据传输速率。
二、4QAM调制的映射方式4QAM调制采用星座图来表示信号点的位置和相位信息。
具体而言，星座图是复平面上的一个正方形，分别代表4个信号点的位置。
每个信号点由两个正交的振幅调制信号表示，一个振幅代表实部，另一个振幅代表虚部。
通过调整振幅的大小和相位的变化，可以实现不同的信号点。
三、4QAM调制的解调方式在接收端，需要对接收到的信号进行解调，以恢复原始的数字信号。
解调的过程和调制相反，将接收到的信号点映射回数字信号。
解调过程中需要考虑信号传输过程中的噪声和衰落等因素，以保证解调的准确性。
四、4QAM调制在通信系统中的应用4QAM调制在数字通信系统中有广泛的应用。
其中一个典型的应用是在无线通信系统中，如4G和5G网络。
由于4QAM调制可以提供较高的数据传输速率和较高的频谱效率，因此在高速无线网络中得到了广泛应用。
此外，4QAM调制还可以用于数据存储系统中，如硬盘驱动器和光纤通信系统等。
五、4QAM调制的优缺点4QAM调制的优点是可以实现较高的数据传输速率和频谱效率，同时在给定的带宽和功率限制下工作。
缺点是在信号传输过程中对噪声和衰落较为敏感，需要有效的解调算法来提高信号的可靠性。
结论：4QAM调制是一种常用的数字调制技术，通过将数字信号映射为星座图上的信号点，并利用解调算法进行解调，实现了高速数据传输和频谱效率的提高。
在无线通信和数据存储等领域得到了广泛应用。
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传输系统的设计与实现
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qam调制解调技术在数字通信领域的应用优势以wcdmacdma2000和tdscdma为代表的第三代移动通信网络除了支持传统的话音业务以外还推出了大容量的宽带数据服务与以gsmcdma1595标准为代表的第二代移动通信系统相比在技术上3g系统的上下行速率理论上可以达到2mbits左右的水平它可以提供包括视频在内的各种多媒体宽带应用服务诸如下载或流媒体类业务需要系统提供更高的传输速率和更多的延迟
QAM调制解调技术在数字通信领域的应用优势
以WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA为代表的第三代移动通信网络除了支持传统的话音 业务以外，还推出了大容量的宽带数据服务，与以GSM、CDMA1595标准为代表的第二代移动 通信系统相比，在技术上，3G系统的上下行速率理论上可以达到2Mbit/s左右的水平，它可以提 供包括视频在内的各种多媒体宽带应用服务，诸如下载或流媒体类业务，需要系统提供更高的 传输速率和更多的延迟。为了满足此要求，WCDMA对空口接口作了改进，引入了HSDPA技术， 使之可支持高达10Mbit/s的峰值速率。在HSDPA系统中引进了AMC技术，在HSDPA系统中 AMC的调制选择了低阶的QPSK和高阶的16QAM，作为其调制方式。同样，作为宽带无线接入 技术，韩国引入了WIBro技术，它可采用三种调制方式，包括QPSK、16QAM、64QAM等。而 目前作为中国国内唯一拥有自主知识产权的高速率无线宽带接入技术—McWiLL，McWiLL终端 接入设备CPE亦采用QPSK/8PSK/QAM16/QAM64自适应调制技术。IEEE802.16a标准即 WiMAX有很强的的市场竞争力，真正成为城域网的无线接入手段。为了抵抗多径效应等， WIMAX协议中引入了新的物理层技术，而WiMAX协议物理层的OFDM符号的构造方案亦采用 QAM调制方式[4-5]。 移动通信系统中的另一研究热点即数字集群移动通信系统，也采用QAM数字调制技术[4-5]。与 频率调制MSK、GMSK，相位调制OQPSK、π/4-QPSK等相比， QAM是一种相位和振幅联合 控制的数字调制技术。它不仅可以得到更高的频谱效率，而且可以在限定的频带内传输更高速 率的数据。 在数字广播电视传输中，QAM成为DVB-C系统标准的调制方式。QAM除了是 DOCSISl.1标准 中规定的调制方式之外，而且成为现代CATV双向网、宽带接入技术ADSL、VADSL中规定的调 制方式[4-5]。
2-QAM调制的原理及应用-景楠
QAM调制的原理及应用景楠（北京联通移动网络公司网优中心）摘要：调制就是通过不同的调制方式把信号调节到更高的频率上的过程。
更高的频率可以使信号传播更远的距离，能够有效的减小收发天线的大小，能够有助于频率的复用。
无线通信中常见的调制方式有BPSK、QPSK、8PSK、16QAM和64QAM。
本文将重点64QAM调制技术的原理及应用。
1.引言调制（Modulation）就是对信号源的信息进行处理，使其变为适合于信道传输的形式的过程，就是使载波随信号而改变的技术。
一般来说，信号源的信息含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。
基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言更高频率的信号，以便信道传输。
调制是通过改变高频载波信号的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。
无线通信中常见的调制方式有BPSK、QPSK、8PSK、16QAM和64QAM。
下面将重点介绍64QAM 调制技术的原理及应用。
2. I、Q调制和星座图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。
正交振幅调制解调QAM系统实验研究与仿真
摘要本文是对现代数字调制技术的研究,首先从现代通信的关键技术调制与解调,引出对调制解调概念的说明,然后对各类现代数字调制技术作了简要的介绍,紧接着着重论述了适用于数字微波系统的QAM正交幅度调制解调方式，通过系统实验对正交振幅调制解调的进程、原理及性能进行了论证、分析，并按照星座图的形状指出了16QAM, 64QAM（星座图为矩形）与32QAM,128QAM（星座图为十字形）在调制与解调方式上的区别，理论上讨论和说明了数字调制解调技术中影响系统性能的条件和因素，并通过眼图进行了简单观察，简要介绍了用于误码测试的伪随机序列的相关知识。
最后利用通信系统仿真软件System View对16QAM, 32QAM, 64QAM,128QAM全数字调制与解调进程进行了仿真，并给出了16QAM在加性高斯白噪声条件下的误码率。
实验及仿真的结果证明，全数字正交幅度调制解调易于实现，且性能良好，是未来通信技术的主要研究方向之一，并有广漠的应用前景。
关键词：QAM；调制解调；星座图；误码率。
AbstractThis is the modern digital modulation techniques, from the first modern communications technology the key modulation and demodulation. leads to the concept of modulation and demodulation of the notes before the modern digital modulation techniques are briefly described. Then focuses on the application of digital microwave system QAM quadrature amplitude modulation and demodulation, Through experiments on Quadrature Amplitude modulation and demodulation process, principles and performance of the verification, analysis, According to Constellation and the shape of the map that a 16QAM, 64QAM (rectangular constellation map) and 32QAM. 128QAM (cross-shaped constellation map) modulation and demodulation of distinction, Theoretically discussion and description of the digital modulation and demodulation technology imaging system performance conditions and factors, and through eye diagrams of simple observation, briefed the BER testing for the pseudo-random sequence of related Communication System Simulation Software System View of 16QAM, 32QAM, 64QAM,128QAM digital modulation and demodulation process of simulation, 16QAM given the additive white Gaussian noise conditions BER. Experimental and simulation results proved that the digital quadrature amplitude modulation and demodulation easy to implement, and good performance, ICT is the future of one of the main direction of research, and broad application prospects.Key words : QAM; modulation and demodulation; Constellation plans; BER;目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (1)第一章引言 (1)第二章正交振幅调制解调原理 (4)正交振幅调制技术简介 (4)QAM调制解调原理 (5)2.2.1QAM调制 (5)2.2.2QAM的解调和裁决 (6)QAM的误码率性能 (7)2.3.1误码率讨论 (7)的两种表示方式 (9)2.3.2误码率peMQAM（多电平正交调制）调制解调原理 (10)2.4.1调制原理 (12)2.4.2QAM信号的信号空间图 (13)2.4.3MQAM（多电平正交振幅调制）信号的解调原理 (14)具有矩形星座图信号的调制与解调 (16)2.5.1具有矩形星座图的信号调制 (16)2.5.2具有矩形星座图的信号解调 (17)具有十字形星座图的信号的调制与解调 (18)2.6.1具有十字形星座图的信号调制 (18)2.6.2具有十字形星座图的信号解调 (18)结语 (19)第三章正交振幅调制解调实验系统的介绍 (20)载波、时钟及信码发生器 (20)16QAM调制器 (20)3.2.1串/并变换电路与二/四电平转换电路 (21)3.2.2同向载波和正交载波相乘电路 (24)3.2.3相加电路 (25)16QAM解调器 (25)实验仪器 (28)第四章正交振幅调制解调眼图分析 (29)第五章伪随机序列 (31)第六章 SYSTEM VIEW软件对QAM的仿真进程 (34)S YSTEM V IEW仿真软件的简介 (34)16QAM系统的SYSTEM VIEW仿真实验 (35)6.2.1仿真实验的参数和原理图 (35)16QAM调制部份的SYSTEM VIEW软件仿真 (37)16QAM解调部份的SYSTEM VIEW软件仿真 (41)16QAM系统的性能仿真 (46)结束语 (52)致谢 (53)参考文献 (54)第一章引言正交幅度调制解调(Quadrature amplitude modulation and demodulation)是一种高效的数字调制解调方式，他在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高数据传输、卫星通信等领域被普遍应用。
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通信系统的VHDL设计与仿真
QAM通信系统的VHDL设计与仿真作者：王军袁博来源：《中国科技纵横》2010年第19期摘要:本文对16QAM调制系统的VHDL设计与仿真进行了讨论和研究。
首先对16QAM调制原理进行了阐述,建立了16QAM调制系统的数学模型。
然后通过分析提出了基于FPGA的16QAM调制系统的设计方案。
最后编写VHDL语言代码实现了算法仿真。
关键词:16QAMFPGAVHDL语言1引言随着通信技术的发展,数据传输率要求越来越高,频谱资源却是有限的。
为了解决这个矛盾,就必须提高频谱的利用率,使在更窄的频段内能有更高的数据传输率。
QAM(正交幅度调制)是一种频谱利用率较高的带通调制方式,它对载波的振幅和相位同时进行调制。
与其他调制技术相比,QAM的单位码元能携带更多的信息,具有充分利用带宽,抗噪声能力强等优点。
在各种通信系统中有着广泛的应用,是数字微波通信、卫星通信、有线电视网数字视频广播等的主要调制方式,在短波电台、传呼机、对讲机中也有一定的应用。
QAM调制方式有效缓解了传输网络的带宽矛盾。
一般数字调制方式下,通常一个码元携带lbit的信息,而QAM调制的调制信号幅度和相位都携带信息,对应MQAM中随M值的增大,所携带的信息量也随着增加,例如16QAM中一个码元携带4bit的信息,64QAM中一个码元携带6bit 的信息,MQAM中一个码元携带Nbit( )的信息,大大提高了信道的频谱利用率。
因此,QAM调制方式广泛地应用于传输领域。
现代电子技术设计很多情况下采用大规模集成电路。
硬件描述语言VHDL是进行大规模系统设计的有效工具之一。
用VHDL语言编程仿真数字调制,同时在FPGA芯片上实现,具有可编程性、实现方案容易修改、便于调试、集成度高可靠性好和易于开发等许多有点。
本文主要介绍了用VHDL语言实现全数字正交幅度调制16QAM调制器的思想和方法,作为全数字调制系统的实现,具有其可行性和先进性。
并且,根据数字实现的特点,修改了一般的QAM实现方法,使其实现较为简单。
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。
qam软解调原理
qam软解调原理
QAM（Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制）是一种数字调制方式，其原理是将多路信号调制到正交载波上，从而实现高速数据传输。
QAM软解调的原理如下：
1. 信号解调：QAM信号首先经过解调器进行解调，将QAM信号还原为基带信号。
解调过程中，解调器会分别对I路和Q路信号进行解调，得到对应的基带信号。
2. 信号均衡：由于在传输过程中，信号可能会受到各种干扰和失真，导致信号的质量下降。
为了消除这些影响，需要对基带信号进行均衡处理。
均衡器会对基带信号进行滤波和整形，使其恢复到原始信号的形状和质量。
3. 符号映射：在QAM软解调中，还需要进行符号映射操作。
符号映射是指将解调后的基带信号映射为对应的二进制数据流。
这个过程中，需要确定每个符号对应的二进制数据，以确保正确的数据解调。
4. 误码检测和纠正：为了确保数据的正确传输，还需要对解调后的数据进行误码检测和纠正操作。
误码检测可以通过比较发送端和接收端的校验和来进行，如果校验和不一致，则说明数据传输过程中出现了误码。
纠正操作用于对误码进行纠正，以保证数据的正确传输。
总之，QAM软解调通过以上步骤实现数据的正确解调，并还原出原始的二进制数据流。
这种解调方式具有较高的数据传输速率和抗干扰能力，因此在通信系统中得到了广泛应用。
qam调制算法
qam调制算法QAM（Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制）是一种调制技术，常用于数字通信系统中，允许在有限频谱带宽内传输数字信息。
QAM在信号中同时调制了振幅和相位，允许在同一频道上传输多个比特，因此它在高容量通信系统中非常有用。
QAM调制的算法通常包括以下步骤：1. 数字数据编码：将要传输的数字数据转换为二进制比特流。
例如，要传输的信息可能是文本、声音、图像或其他数据类型。
2. 符号映射：将二进制比特组织成一组符号，通常使用QAM调制表来实现。
每个符号代表一组比特，振幅和相位决定了符号的数值。
例如，QAM16使用4位二进制来编码每个符号，QAM64使用6位，QAM256使用8位。
3. 载波生成：生成两个正交的载波信号，通常称为I（正弦）和Q（余弦）分量。
这些载波信号的频率通常相同，但相位相差90度。
4. 振幅和相位调制：将每个符号映射到I和Q分量上，并通过调整振幅和相位来表示不同的符号。
这就是QAM的核心，因为它在振幅和相位维度上携带信息。
5. 信号合成：将I和Q分量相加，形成一个复合信号，该信号可传输到接收端。
6. 传输：将合成的信号通过信道传输到接收端。
在传输过程中，信号可能会受到干扰和失真。
7. 接收端：在接收端，接收到的信号会经过解调过程，以提取出原始的二进制比特流。
这涉及到振幅和相位解调，通常使用复数运算和滤波器来还原原始数据。
8. 解码：将解调后的比特流还原为原始的数字数据。
QAM的性能取决于许多因素，包括振幅和相位调制的阶数、信噪比、信道条件等。
更高阶的QAM通常可以传输更多的比特，但也更容易受到干扰的影响。
因此，在实际应用中，需要根据通信需求和信道特性来选择适当的QAM调制方案。
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。
基于FPGA的QAM OFDM调制解调器设计与实现
基于FPGA的QAM OFDM调制解调器设计与实现随着通信技术的不断发展，QAM（Quadrature Amplitude Modulation）OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）调制解调器在无线通信领域中扮演着重要的角色。
本文将介绍一种基于FPGA的QAM OFDM调制解调器的设计与实现。
通过该调制解调器，可以实现高效的数据传输和频谱利用率。
下面将分为几个部分来详细讲解。
一、QAM OFDM调制解调器的原理QAM OFDM调制解调器是一种将QAM调制与OFDM技术相结合的通信系统。
QAM调制是一种多级振幅调制技术，能够通过改变振幅和相位来传输多个比特。
OFDM技术则是一种将高速数据流分成多个低速数据流进行传输的技术，通过正交子载波之间的无干扰传输，提高了信号的可靠性和抗干扰能力。
二、QAM OFDM调制解调器的设计与实现1. 硬件设计QAM OFDM调制解调器的硬件设计主要包括前端基带处理模块、调制解调模块和射频模块。
前端基带处理模块负责对输入信号进行滤波、采样和量化处理；调制解调模块实现QAM调制和OFDM调制解调功能；射频模块负责信号的射频前端处理和发射接收功能。
2. 软件设计QAM OFDM调制解调器的软件设计主要包括算法设计和FPGA编程。
算法设计涉及到QAM调制算法和OFDM调制解调算法的设计与优化；FPGA编程则是将算法实现在FPGA芯片上，包括时钟控制、逻辑电路设计和I/O接口设计等。
三、QAM OFDM调制解调器的性能优化为了提高QAM OFDM调制解调器的性能，可以采用以下几种优化措施：1. 信道估计和均衡：通过估计信道的频率响应和时延等参数，对接收到的信号进行均衡处理，提高信号的抗噪声性能和传输质量。
2. 错误控制编码：采用前向纠错编码技术，通过添加冗余信息来检测和纠正传输中的错误，提高信号的可靠性和抗干扰能力。
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四川理工学院成人教育学院毕业设计(论文)题目QAM传输系统的设计与实现教学点重庆科创职业学院专业通信技术年级2011级姓名祝守颜指导教师陈佳佳定稿日期：2013年4月25 日四川理工学院成人教育学院毕业设计（论文）任务书QAM传输系统的设计与实现摘要正交振幅调制QAM是一种相位和振幅联合控制的数字调制技术。
它应用范围非常广泛，不仅在移动通信领域而且在有线电视传输、数字视频广播、卫星通信等领域都得到广泛应用。
本文深入研究QAM调制解调的基本原理、系统结构及性能参数，实现QAM调制解调系统的Simulink仿真及性能分析；详细分析模拟信号数字化的基本理论及实现方法，实现差分脉码调制的Simulink仿真及性能比对；基于上述理论构建模拟信源QAM传输系统，并利用Matlab/Simulink进行建模仿真及性能验证。
关键词: 数字传输；正交振幅调制；差分脉码调制；建模仿真DESIGN AND SIMULATION OF QAM SYSTEMABSTRACTQuadrature amplitude modulation QAM is a digital modulation technique forphase and amplitude control. It is a very wide range of applications, not only inthe field of mobile communication and cable TV transmission, digital video broadcasting, satellite communications and other fields has been widely applied.In this paper, the basic principle, structure and performance study of QAM modulation and demodulation system parameters,simulation performanceanalysis of Simulink modulation and demodulation system of QAM; and the realization method of analog signal digital basic theory in detail, realize thedifference of Simulink simulation and performance comparison of sub pulse code modulation; construction simulation source QAM transmission system based on the theory, and validation of simulation and performance modeling using Matlab/Simulink.Keywords: QAM;Quadrature amplitude modulation;Differential pulse code modulation; Modeling and simulation目录第一章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2数字调制解调技术现状与发展 (1)1.3QAM调制解调技术在数字通信领域的应用优势 (2)1.4仿真软件介绍 (3)第二章 QAM调制解调技术研究及Simulink仿真 (4)2.1QAM调制 (4)2.1.1QAM调制原理 (4)2.1.2QAM星座图 (5)2.2 QAM调制解调系统的Simulink仿真 (7)2.3 MQAM调制解调系统性能仿真分析 (9)2.3.1 频带利用率分析 (10)2.3.2误码率分析 (10)2.3.3 功率利用率分析 (12)第三章QAM传输系统的构建与仿真 (13)3.1 QAM传输系统的模型 (13)3.2 QAM传输系统的仿真 (13)参考文献 (17)致谢 (18)附录1 (19)第一章绪论1.1选题背景信号传输的过程中需要都要占用一定的带宽，数字信号的传输比模拟信号对对带宽的需求更高。
随着卫星有效载荷种类的增多和分辨率的不断提高，需要传输的信息量越来越大。
为了将这些信息实时传输到地面，对星上数传系统的传输能力的要求就越来越高。
为了在有限的带宽信道中有效的传输大量的数据，人们研制了各种调制方式来解决有限带宽和大量数据传输之间的矛盾。
例如可以采用多进制数字调制(包括幅度、频率、和相位多进制调制)、联合调制、网格调制等等。
其中幅度和相位联合调制方式，即QAM（ Quadrature Amplitude Modulation）调制方式综合ASK(Amplitude Shift Keying)与PSK(Phase Shift Keying)的优点，并通过采用多进制调制方式来提高频带利用率(提高信息传输速率)，因此它在频带利用率和接收端误译码率等指标上，比单一调制正弦波的一个参数的调制方式都要优越，但它的设备复杂程度也是比较高的[1-3]。
随着电子技术的不断发展，设备复杂性也在相对地降低，因此QAM方式是目前高速调制解调器中比较好的的调制方式。
1.2 数字调制解调技术现状与发展因为以前的通信系统为模拟通信系统，所以调制技术是由模拟信号的调制与解调技术最初开始发展的。
后来，数字通信系统得到了迅速的发展，随之而来的是数字调制技术的广泛应用和迅速发展。
随着现在日益增多的各种通信系统数量，为了更好的充分利用日益紧张的频谱资源，广大通信科研工作者致力于研究频谱利用率更高的新型数字调制方式，而且原CCITT(国际电报电话咨询委员会)也一直在促进并鼓励开发新奇的频谱使用技术，为了各种通信系统能够有效的进行通信，原CCITT 科学地将频段分别分配给各个通信系统，因而，许多科研院所，用户个体和通信公司都在通过开发先进的调制技术用以提高频谱利用率。
提高频谱利用率是人们设计和规划通信系统的关注焦点之一，同时也是提高通- 1-信系统容量的重要措施。
频谱利用率越高，就要求已调信号所占的带宽要越窄，即己调信号频谱从天线发射时功率的主瓣要越窄，同时也要求旁瓣的幅度要越低，也就是说要求辐射到相邻频道的功率即带外辐射要越小。
在数字调制系统中的频谱利用率主要是指传输的效率问题，也就是说，通信系统的传输速率不是唯一需要关注的指标，同时还要看在一定的传输速率下信道频带所占的宽度为多少。
如果系统的频带利用率高，就表明通信系统具有较高的传输效率，反之传输效率就低。
从上面对频谱利用率的定义可以发现，要使得通信系统的频谱利用率有所提高主要可以两种途径:一是通过提高该调制系统的传信率即信息传输速率，二是降低已调信号所占用的频带宽度[1-3]。
振幅和相位联合调制QAM技术作为本课题的研究对象，就是一种近些年来获得了飞速发展的调制技术，该技术就具有极高的信息传输速率。
1.3 QAM调制解调技术在数字通信领域的应用优势以WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA为代表的第三代移动通信网络除了支持传统的话音业务以外，还推出了大容量的宽带数据服务，与以GSM、CDMA1595标准为代表的第二代移动通信系统相比，在技术上，3G系统的上下行速率理论上可以达到2Mbit/s左右的水平，它可以提供包括视频在内的各种多媒体宽带应用服务，诸如下载或流媒体类业务，需要系统提供更高的传输速率和更多的延迟。
为了满足此要求，WCDMA对空口接口作了改进，引入了HSDPA技术，使之可支持高达10Mbit/s的峰值速率。
在HSDPA系统中引进了AMC技术，在HSDPA系统中AMC的调制选择了低阶的QPSK和高阶的16QAM，作为其调制方式。
同样，作为宽带无线接入技术，韩国引入了WIBro技术，它可采用三种调制方式，包括QPSK、16QAM、64QAM等。
而目前作为中国国内唯一拥有自主知识产权的高速率无线宽带接入技——McWiLL，McWiLL 终端接入设备CPE亦采用QPSK/8PSK/QAM16/QAM64自适应调制技术。
IEEE802.16a 标准即WiMAX有很强的的市场竞争力，真正成为城域网的无线接入手段。
为了抵抗多径效应等， WIMAX协议中引入了新的物理层技术，而WiMAX协议物理层的OFDM 符号的构造方案亦采用QAM调制方式[4-5]。
1.4 仿真软件介绍MATLAB是MATrix LABoratory的缩写，是一款由美国MathWorks公司出品的商- 2-业数学软件。
MATLAB 是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C，C++和FORTRAN）编写的程序。
尽管MATLAB主要用于数值运算，但利用为数众多的附加工具（Toolbox）它也适合不同领域的应用，例如控制系统设计与分析、图像处理、信号处理与通讯、金融建模和分析等。
另外还有一个配套软件包Simulink，提供了一个可视化开发环境，常用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
它可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
- 3-- 4-第二章QAM 调制解调技术研究及Simulink 仿真本章对QAM 调制解调相关理论进行了分析研究，给出了调制端和解调端的结构框图；构建了16QAM 和64QAM 调制解调系统的Simulink 的仿真模型，进行仿真验证；并基于Simulink 对M-QAM 调制解调系统进一步进行性能分析，所得结论为后面系统规划与设计奠定基础。
2.1 QAM 调制正交幅度调制(QAM)是一种高效数字调制技术，具有很高的频谱利用率。
而传统数字调制技术是单独利用振幅和相位携带信息，不能最充分利用信号功率利用率。
此外，现代通信系统对传输速率和带宽也提出了新的要求，因此QAM 引起更多关注，在有线电视网络高速数据传输、大中容量数字微波通信系统、卫星通信系统等各个领域均得到了广泛的应用。