通信基础 - 星座图的原理和应用
星座设计在卫星通信系统中的应用研究
星座设计在卫星通信系统中的应用研究章节一：引言星座设计（Constellation design）是卫星通信系统设计中的一个关键问题。
它涉及到如何在地球覆盖范围内选择恰当的轨道参数，放置多少颗卫星以及它们之间的相对位置等问题。
通过合理的星座设计，可以使卫星通信系统更加有效地运行，提供更稳定、更可靠的通信服务。
本文旨在探讨星座设计在卫星通信系统中的应用研究。
章节二：星座设计的基本原理星座设计的基本原理是选择卫星的轨道参数和部署数量，使得在地球覆盖范围内达到稳定的通信覆盖。
卫星通信系统的通信范围通常是弧形的，因为卫星在地球上方漂浮，不断地完成一次次绕地运动。
在设计星座时，需要考虑到以下几个关键因素：1. 轨道高度：卫星的轨道高度直接影响到通信范围的大小。
通常，轨道高度越高，通信范围也就越广。
但同时，高高的轨道也会增加信号传输时延，导致通信速度降低。
2. 卫星数量：卫星数量决定了通信系统的容量和覆盖面积。
通信容量通常是通过增加卫星数量来提升的，但是增加卫星数量也会导致成本的大幅度上升。
3. 卫星相对位置：卫星之间的相对位置会影响通信系统的网络拓扑结构，以及通信的可靠性。
一般来说，卫星之间的距离越近，通信速率越快，但是卫星之间的碰撞风险也会随之增加。
章节三：星座设计的应用领域星座设计应用广泛，包括以下几个方面：1. 卫星通信系统：星座设计是卫星通信系统设计中最重要的环节之一。
在卫星通信系统中，星座的设计影响到信号传输的速率、可靠性和覆盖范围大小等多个方面。
2. 遥感系统：遥感卫星可以借助星座设计更好地完成遥感任务。
通过合理的星座设计，可以提高卫星对地观测的覆盖率和观测精度。
3. 气象预报系统：气象卫星也可以通过星座设计更好地覆盖地球不同区域，提高气象预报的准确度和及时性。
4. 导航系统：全球定位系统（GPS）利用星座设计实现了全球范围内的精确定位和导航。
GPS系统具有广泛的应用，包括军事、交通、航空航天等领域。
星座信号处理技术及其在无线通信中的应用
星座信号处理技术及其在无线通信中的应用随着无线通信技术的飞速发展，星座信号处理技术越来越成为无线通信中不可或缺的一部分。
本文将从星座信号的基本概念入手，介绍星座图及其作用，并探讨星座信号在无线通信中的应用。
一、星座信号的基本概念星座信号是一种由调制后带有信息的基带信号变换而来的信号。
在星座信号中，每个时刻都对应一个复数，这个复数的实部和虚部分别代表了信号经过调制后的振幅和相位。
因此，星座信号也被称为IQ信号，其中I和Q分别表示信号的实部和虚部。
二、星座图及其作用星座图是一种图形，用于表示星座信号的实部和虚部所组成的二维坐标系中的点分布情况。
通过观察星座图，可以了解星座信号的调制方式、调制深度、相位等信息。
在调制解调过程中，星座图也扮演着重要的角色。
解调器通过比较接收信号和发送信号的星座图，可以确定接收信号的相位偏移量，并通过相应的调整，将信号恢复到原始状态。
三、星座信号在无线通信中的应用在无线通信中，星座信号处理技术被广泛应用于数字信号处理、调制解调、射频收发等方面。
以下是星座信号应用的几个典型场景：1、星座映射技术星座映射技术是星座信号处理技术中的一种常用方法。
它通过将信息二进制数据映射到星座图中的不同点上，实现可靠的无线通信。
2、星座旋转技术星座旋转技术可以通过旋转星座图的角度，实现对信号相位的调整。
在高速移动环境中，星座旋转技术可以帮助调整信号相位偏移，提高接收信号的质量。
3、星座匹配滤波器星座匹配滤波器是一种特殊的滤波器，可以将接收信号中的干扰和噪声滤除，提高信号的可靠性。
在星座信号处理中，星座匹配滤波器被广泛应用于调制解调、信道估计等方面。
四、总结与展望总之，星座信号处理技术是一项非常重要的无线通信技术，它可以帮助我们解决无线通信中的许多问题。
尽管星座信号技术已经被广泛应用于通信领域，但它仍有许多可以改进的方面。
未来，我们可以通过更加高效的算法、优化的硬件设计等手段，进一步提高星座信号处理的性能，为无线通信带来更好的用户体验。
通信中星座图简介
数字通信中几种调制方式的星座图由于实际要传输的信号（基带信号)所占据的频带通常是低频开始的,而实际通信信道往往都是带通的,要在这种情况下进行通信，就必须对包含信息的信号进行调制，实现基带信号频谱的搬移，以适合实际信道的传输.即用基带信号对载波信号的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。
因为正弦信号的特殊优点(如:形式简单，便于产生和接受等），在大多数数字通信系统中，我们都选用正弦信号作为载波.显然,我们可以利用正弦信号的幅度，频率，相位来携带原始数字基带信号,相对应的分别称为调幅，调频，调相三种基本形式.当然,我们也可以利用其中二种方式的结合来实现数字信号的传输，如调幅－调相等,从而达到某些更加好的特性。
一．星座图基本原理一般而言，一个已调信号可以表示为：()()cos(2)N m n k s t A g t f t πϕ=+0t T ≤<(1）00001,2......1,2.......1,2........1,2........N N m m n n k k ====上式中,()g t 是低通脉冲波形,此处，我们为简单处理，假设()1g t =,0t T <≤，即()g t 是矩形波，以下也做同样处理。
假设一共有0N (一般0N 总是2的整数次幂，为2，4，16，３2等等)个消息序列,我们可以把这0N 个消息序列分别映射到载波的幅度m A ，频率n f 和相位k ϕ上，显然，必须有 0000N m n k =⨯⨯才能实现这0N 个信号的传输。
当然,我们也不可能同时使用载波信号的幅度、频率和相位三者来同时携带调制信号，这样的话,接收端的解调过程将是非常复杂的。
其中最简单的三种方式是：（1）.当n f 和k ϕ为常数，即0000,1,1m N n k ===时,为幅度调制(A ＳK ）。
（2）．当m A 和k ϕ为常数，即00001,,1m n N k ===时，为频率调制（FSK)。
星座图 通信原理名词
星座图通信原理名词
星座图是一种通信技术，它是一种在收发信息中执行各种功能的有效策略。
它是一种可以在收发端之间发送数据的技术，有助于提供可靠性和效率。
星座图是一种广泛使用的通信技术，它被用来控制航空飞行器，有助于通过电子设备传输声音和图像数据，还可以实现计算机之间的信息交换。
它还可以通过收发端之间的星座图配置解决方案来提供多种数据传输。
星座图可以极大地提高信息传输的效率，可以有效地降低传输中出现的故障或误码。
它可以实现高速率，大容量的数据传输，帮助提高工作效率。
星座图可以通过对信号进行分解，分段，延长传播距离和穿越障碍物，为接收方提供清晰的信号，这正是它的特点。
星座图的关键要素包括序列控制协议，信号编码和解码，调制和解调，信道分配，检测奇偶性，纠错编码等等。
星座图的功能大致可以分为数据传输，对信号的解析，信号的发送，传输路径的设置，信号的处理，多路复用，多种方法获得信息，纠错技术和保证信息传输质量等。
星座图通信已经在日常生活中得到了广泛的应用，包括互联网，广播电视，移动通信，卫星通信，无线电通信等。
它已经成为当今社会交流技术的重要部分，改变了人们的交流方式。
通信基础 - 星座图的原理和应用
星座图的原理和应用
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。
4
图3
图 4 表示极坐标和直角坐标的转换
Mag
M I 2 Q2
Phase
atan
Q I
I、Q调制的主要优点是：既便于将两个独立信号分量组合成一个复合信号；相应地也 可以将其复合信号分解为两个独立的部分。大多数数字调制是在I、Q平面上将数据映射为 许多离散的点，我们称这些点为星座。当信号从一个点移向另一个点时，幅度调制和相位调 制就同时完成了。I、Q信号分别是在X轴和Y轴上的投影，合成矢量的幅度表示载波的幅度， 合成矢量与X轴的夹角表示载波相位。因此可以通过改变I 、Q驱动信号的幅度映射I-Q空间 中的任意一点。在I 和Q信号传送的值只有预先定义的几个值，代表广泛不同的状态，一个 调制的协议针对每个调制形式规定允许的状态数量。
星座图
星座图是目前数字调制的一个基本概念。
学过通信原理或者数字通信的应该知道，要将数字信号发送出去，一般不会直接发0或者1，而是先将0,1信号（bit）按照一个或者几个组成一组，比如每两个bit组成一组，即有00,01,10,11，总共四种状态，（如果没3个bit的话是8种状态，依次类推），此时可以选择QPSK（四相位调制，对应前面00...11四种状态），QPSK 四个点组成一个QPSK的星座图，每个点与相邻的点相差90度（幅度是相同的），自己画一下就知道了，一个星座点对应一个调制符号，这样没发送一个调制符号，其信息量是发送一个bit的2倍，从而提高传输速率；
而QPSK信号接收解调的时候，则是根据接收信号与星座图上4个点的距离（一般称为欧式距离）来判断发送的是哪个信号，如果离00点最近，则判为00，否则判为其他点。
因此星座图的作用主要是在调制时用于映射（比如QPSK,16QAM,64QAM等），而接收时用于判断发送的到底是哪个点，从而正确解调数据。
星座图
低通滤 波
低通滤 波
信道
cosωct
2 sinωct
16QAM
Zhenzhou Tang @ Wenzhou University
57
SQAM (t) m1 (t) cosct m2 (t) sin ct
16QAM星座图中，两个 相邻信号点的距离为：
d PSK
2 A sin 16
0.39 A
d QAM
2 A 0.47 A M 1
Em φm
56
Wireless and Mobile Networks Technology
Zhenzhou Tang @ Wenzhou University
2.5 频带传输 – 星座图
星座图中，当两个信号点的距离越近时，其信号波形就越接近，从 而也就越容易受到噪声的干扰而造成误判。
增加两信号点之间的距离可以增加抗干扰能力
• 增加信号发射功率，即增加信号点圆周半径 • 安排信号点在星座图中的位置，来增大两个信号点之间的距离
Wireless and Mobile Networks Technology
2.5 频带传输 2.5.4 正交调幅(QAM)
输入
串/并 变换
2到4电平 I(t) 变换
2到4电平 Q(t) 变换
输出
4到2电平 变换
并/串 变d Mobile Networks Technology
多抽样 判决
抽样 判决
cosωct
2 sinωct
16QAM
2.5 频带传输 – 星座图
正弦信号可用始于坐标原点的矢量表示，将信号点在信号平面上的 分布图就称作星座图
矢量端点距坐标原点的 距离表示信号的幅度
宽带星座图信道特性研究和数字信号处理技术应用
宽带星座图信道特性研究和数字信号处理技术应用宽带星座图是指对于一个数字传输系统，系统对应的星座点在星座图上的分布。
星座图是数字通信中非常重要的概念，它代表了一组离散的数字信号，每个数字信号代表了一个离散的样本点。
通过对星座图的研究，可以深入了解数字信号传输中不同信号参数对信号传输的影响，从而提高数字信号传输的性能和可靠性。
宽带星座图的信道特性研究是指对数字信号传输中的信道特性进行深入分析，包括传输信号中的噪声、干扰、失真等因素。
这些因素会影响数字信号的传输质量，导致传输错误或者信号完全无法传输。
因此，对信道特性进行深入研究，可以改善数字信号的传输质量，并保证数字通信的高可靠性。
数字信号处理技术是指对数字信号进行处理，以改善数字信号的质量。
数字信号处理技术广泛应用于通信、音频、视频、图像等领域。
在数字通信领域，数字信号处理技术能够对数字信号进行调制、解调、编解码、滤波、均衡等处理，从而在信号传输中提高传输效率、降低传输误码率等。
数字信号处理技术在宽带星座图中的应用十分广泛。
通过数字信号处理技术可以对星座图进行优化调整，使传输信号更加稳定，减少传输错误率。
此外，数字信号处理技术还可以通过自适应等方法对信道进行估计和均衡，提高数字信号的可靠性和稳定性。
除此之外，数字信号处理技术还可以应用于星座图的调制和解调上。
数字信号处理技术能够增强星座点之间的距离，减少星座点的误差，从而提高数字信号的调制和解调效率。
这种应用方式不仅能够提高数字信号的传输效率，还可以降低传输成本，为数字通信领域的发展提供了有力支持和保障。
总之，宽带星座图信道特性研究和数字信号处理技术应用是数字通信领域中十分重要的研究方向。
通过深入研究和应用，我们可以深入了解数字信号传输中的信道特性和数字信号处理技术对数字信号传输的影响，从而提高数字信号的传输效率和可靠性，为数字通信领域的发展提供有力保障。
通信中星座图简介
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------通信中星座图简介数字通信中几种调制方式的星座图由于实际要传输的信号（基带信号）所占据的频带通常是低频开始的，而实际通信信道往往都是带通的，要在这种情况下进行通信，就必须对包含信息的信号进行调制，实现基带信号频谱的搬移，以适合实际信道的传输。
即用基带信号对载波信号的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。
因为正弦信号的特殊优点（如：形式简单，便于产生和接受等），在大多数数字通信系统中，我们都选用正弦信号作为载波。
显然，我们可以利用正弦信号的幅度，频率，相位来携带原始数字基带信号，相对应的分别称为调幅，调频，调相三种基本形式。
当然，我们也可以利用其中二种方式的结合来实现数字信号的传输，如调幅-调相等，从而达到某些更加好的特性。
一．星座图基本原理一般而言，一个已调信号可以表示为：sN (t ) ? Am g (t )cos(2? f nt ? ?k )0?t ?T（1）N ? 1, 2......N 0 m ? 1, 2.......m0 n ? 1, 2........n0 k ? 1, 2........k0上式中， g (t ) 是低通脉冲波形，此处，我们为简单处理，假设 g (t ) ? 1 ， 0 ? t ? T ，即 g (t ) 是矩形波，以下也做同样处理。
假设一共有 N 0 （一般 N 0 总是 2 的整数次幂，为 2， 4，16，32 等等）个消息序列，我们可以把这 N 0 个消息序列分别映射到载波的幅度 Am ，频率 f n 和相位 ?k 上，显然，必须有N0 ? m0 ?1/ 9n0 ? k0才能实现这 N 0 个信号的传输。
星座编码在通信系统中的应用研究
星座编码在通信系统中的应用研究第一章引言星座编码是一种常见的数字调制技术，广泛应用于现代通信系统中。
它通过将数字信号映射到一组符号中，来实现对信号的传输。
该技术具有高效性、灵活性和可靠性等优点，因此被广泛应用于卫星通信、移动通信、无线电频谱管理等领域。
本文主要探讨星座编码在通信系统中的应用研究。
第二章星座编码的基本原理星座编码是数字调制技术的一种形式，它将数字信号映射到一组符号中。
这些符号通常表示为星座上的点，因此被称为星座点。
星座点的位置和数量取决于编码方式和调制方案。
例如，16QAM （16进制正交振幅调制）使用4位二进制码将信号映射到16个星座点上，其中每个点代表一个符号。
星座图如图1所示。
图1 16QAM星座图星座编码主要包括两个过程：映射和符号调制。
映射过程是将离散数字信号映射到星座点上的过程。
符号调制是将星座点上的符号调制成连续的模拟信号。
其中，最常见的星座编码方式包括4QAM、16QAM、64QAM和256QAM等。
这些星座编码方式的差异在于星座点的数量和间隔。
第三章星座编码在通信系统中的应用星座编码在通信系统中的应用非常广泛，其主要应用领域包括卫星通信、移动通信、无线电频谱管理等。
以4G移动通信为例，在4G系统中，星座编码主要用于物理层的数据传输和控制信息传输。
移动通信系统采用星座编码技术，可以有效地利用无线电频谱资源，提高数据传输速率和传输可靠性。
星座编码在卫星通信系统中的应用也很广泛。
对于低轨卫星通信系统来说，由于信号距离较近，信号传输过程中的通道噪声和干扰较大，采用星座编码可以减小信号传输过程中的误码率。
对于地球同步轨道卫星通信系统来说，使用星座编码可以提高数据传输速率和传输容量。
星座编码在无线电频谱管理中也有广泛应用。
在频谱管理中，星座编码可以用于频率调制、频率扫描和信号检测等方面。
利用星座编码技术，可以更加精准地识别和管理各种无线电信号，从而提高频谱利用效率和管理效率。
这里介绍怎么用星座图判断常见故障
这里介绍怎么用星座图判断常见故障：由于屏幕上的图形对应着幅度和相位，符号阵列的形状可用来分析和确定系统或信道的许多缺陷和畸变，并帮助查找其原因，使用星座图可以轻松发现各种调制问题。
以下的图片显示可各种干扰下星座图对应的不同形状。
相干干扰信号调制、传输网络、接收设备等均会引入连续的噪声干扰，如CSO/CTB，QAM信号中附带的噪声所产生的失真，会在星座图上形成明显的圆圈图形。
如果有够多的连续噪声,在特定方框内所显示的符号形成一个粗环图形。
圆环半径的大小代表带内相干干扰幅度的强弱。
相位噪声相位噪声是振荡器相对的相位不稳定的情况，如果此振荡器与信号处理相关(例如本地振荡器) ，这些相位不稳定会影响在信号上，在信号处理设备内的振荡器在设计上是只会对所处理的信号增加非常微小的相位噪声，然而不良的调制器或变频器可能在信号上增加明显的相位噪声影响，结果在星座图上显示出绕着图形中央旋转的现象。
增益压缩增益压抑是在信号传送路径上因有源器件(放大器或频率变换器)过载或不良的有源器件所导致的信号压缩失真，结果在星座图上显示出四个角落被扭曲造成四边弯成如弓形的现象，而不是正常的四方形形状。
由于QAM调制的峰值因子较大，星座中半径越大的部分，压缩越严重。
幅度不平衡由于I，Q调制部分正交载波幅度的不平衡度造成星座图I/Q两轴增益不一致，从而造成接收符号脱离理想星座点，接收星座图变成长方形装，使MER和BER指标下降，通常是QAM调制器造成这个问题。
正交不平衡正交度是指接收星座I，Q轴角度是否是90℃。
由于I，Q调制部分正交载波相位正交性差，造成接收星座图有正方形变为菱形，两轴增益不一致，使MER和BER指标下降。
通常是QAM调制器造成这个问题。
载波抑制QAM调制是载波抑制调制方式，如果调制部分载波泄漏到输出单元，就会造成接收问题。
如果载波抑制差，星座图表现为接收星座点整体平移，脱离理想星座位置，相当于星座上加直流偏置效果。
星座图原理
星座图原理
星座图原理：
星座图是由天文学家根据观测到的星星分布和它们在天空中的位置而绘制出来的图表。
星座图的原理是将天空划分为若干个区域，每个区域代表一个星座。
这些区域通常以星座的名称命名，如白羊座、金牛座等。
星座图的制作过程需要基于观测数据和天文知识。
首先，天文学家观测并记录下许多星星的位置和亮度。
然后，他们会利用这些观测数据，使用数学方法进行计算和分析，确定出各个星座的边界和位置。
最后，他们将这些计算得出的结果绘制在星座图上，形成一幅反映真实星空的图像。
星座图的目的是帮助人们辨认和理解天空中的星座。
根据星座图的标记，人们可以辨认出特定的星座，并观察和学习它们之间的位置关系和演变规律。
星座图也是天文学教育和研究中不可或缺的工具，它使得天文学家能够更好地跟踪和研究星星的运动和变化。
虽然星座图是根据观测数据绘制而成的，但它实际上是一种人为的划分和命名方式。
实际上，星星之间的距离和亮度并不一定与星座图上的位置相符。
星座图更多的是一种天文学的工具和便利，它帮助人们在观测和研究星星时有一个统一的参照系。
总的来说，星座图是天文学家根据观测数据绘制的一种天空图表，用于帮助人们理解和研究星星的位置和演变规律。
它是天
文学教育和研究中的重要工具，使得人们能够更好地认知和探索星星的世界。
星座图算法在数字通信中的应用研究
星座图算法在数字通信中的应用研究数字通信是现代通信技术的重要组成部分，随着移动互联网等通信技术的飞速发展，数字通信技术的应用越来越广泛。
在数字通信中，星座图算法是一种重要的调制技术，它可以将数字信号转换为模拟信号，使信号传输更加高效。
本文就着重探讨星座图算法在数字通信中的应用研究。
一、星座图算法的基本原理星座图算法是数字通信中一种常用的调制技术，它是利用数字信号的两种符号构成的信号点映射到模拟通信电路中的相应位置，从而能够实现数字信号的模拟传输。
星座图将数字信号的模拟化传输转化为了数字化传输过程，就是把整体数字信号映射到二维图像坐标系中，然后把二维图像坐标系中的点映射回到数字信号空间，实现通信过程。
二、星座图算法在数字通信中的应用星座图算法在数字通信中应用广泛，主要应用于调制与解调过程中。
在调制过程中，星座图可以将数字信号映射为模拟信号，从而能够实现数字信号的高效传输。
在解调过程中，星座图可以将模拟信号转换为数字信号，进而实现数字信号的解码与还原。
具体来说，星座图算法在数字通信中的应用有以下几个方面。
1、星座图算法在QPSK调制中的应用QPSK调制是一种基础的常用数字通信调制方式。
星座图算法在QPSK调制中可以对数字信号进行编码并映射到一个二维星座图中，然后将这个星座图上的点与载波信号相乘得到最终的调制信号。
在解调过程中，将接收到的调制信号经过解调器进行解调，解调出原始的数字信号。
QPSK调制通过星座图算法的映射和解调过程，能够将单一调制方式传输的数据量达到2bit/symbol，实现数字信号的高效传输。
2、星座图算法在16QAM、64QAM调制中的应用16QAM、64QAM调制属于高阶调制方式，需要传输比较多的数据量。
在这种调制方式中，星座图的应用更加广泛。
将数字信号编码之后，通过星座图映射到一个16点或64点的星座图上，最后通过正交调制得到最终的调制信号，实现数字信号的高速传输。
而在解调过程中，通过星座图算法能够更加精确地解码出原始的数字信号，实现数字信号的高效解码、还原。
通信中星座图简介 (2)
数字通信中几种调制方式的星座图由于实际要传输的信号(基带信号)所占据的频带通常就是低频开始的,而实际通信信道往往都就是带通的,要在这种情况下进行通信,就必须对包含信息的信号进行调制,实现基带信号频谱的搬移,以适合实际信道的传输。
即用基带信号对载波信号的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。
因为正弦信号的特殊优点(如:形式简单,便于产生与接受等),在大多数数字通信系统中,我们都选用正弦信号作为载波。
显然,我们可以利用正弦信号的幅度,频率,相位来携带原始数字基带信号,相对应的分别称为调幅,调频,调相三种基本形式。
当然,我们也可以利用其中二种方式的结合来实现数字信号的传输,如调幅-调相等,从而达到某些更加好的特性。
一、星座图基本原理一般而言,一个已调信号可以表示为:()()cos(2)N m n k s t A g t f t πϕ=+0t T ≤<(1)00001,2......1,2.......1,2........1,2........N N m m n n k k ====上式中,()g t 就是低通脉冲波形,此处,我们为简单处理,假设()1g t =,0t T <≤,即()g t 就是矩形波,以下也做同样处理。
假设一共有0N (一般0N 总就是2的整数次幂,为2,4,１6,３2等等)个消息序列,我们可以把这0N 个消息序列分别映射到载波的幅度m A ,频率n f 与相位k ϕ上,显然,必须有0000N m n k =⨯⨯才能实现这0N 个信号的传输。
当然,我们也不可能同时使用载波信号的幅度、频率与相位三者来同时携带调制信号,这样的话,接收端的解调过程将就是非常复杂的。
其中最简单的三种方式就是:(１)、当n f 与k ϕ为常数,即0000,1,1m N n k ===时,为幅度调制(ＡＳK)。
(2)、当m A 与k ϕ为常数,即00001,,1m n N k ===时,为频率调制(F ＳK)。
通信中星座图简介(1)
一般而言，一个已调信号可以表示为：
sN(t) Amg (t )cos(2 fntk)0t T(1)
上式中，g(t)是低通脉冲波形，此处，我们为简单处理，假设g(t)1,0t T,即g(t)是矩形波，以下也做同样处理。假设一共有No(一般No总是2的整数次幕，为2,4,16,32等等)个消息序列，我们可以把这No个消息序列分别映射到载波的幅度Am，频率fn和 相位k上，显然，必须有
由此我们也可以看出， 由于频率调制时， 其频率分量始终随着基带信号的变化而变化， 故而其基向量也是不停地变化，而且，此时在信号空间中的分量也为一个确定的量。所以， 对于频率调制，我们一般都不讨论其星座图的。
二．星座图的几个例子
下面我们就除频率调制之外的其他几种调制方式分别说明。
MASK调制是多进制幅度调制，故其载波频率fc和相位(一般取=0)为一常数，于是,
(3).当Am和fn为常数，即m。1,n。1,k。N。时，为相位调制(PSK)。
我们也可以采取两者的结合来传输调制信号，一般采用的是幅度和相位结合的方式， 其中使用较为广泛的一项技术是正交幅度调制(MQAM。)
我们把(1)式展开，可得：
(Amg(t)cosk)cos2fnt (Amg(t)sink)sin2fnt(2)
选择一组基向量：[/2g(t)cos2 fct,/—g(t)sin2 fct]
T 2其中gog(t)dt。
在Matlab中自带了画星座图的函数，上面的图调用了modmap('ask',8)
2.MPSK调制9
MPSK是多进制相位调制，是利用载波的多种不同相位来表征数字信息的调制方式。 分 为绝对相位调制和相对相位调制，此处，我们仅对绝对相位调制进行讨论。对于一个M相 相位调制，其已调信号可以表示为： 其中A信号幅度，fc是载波频率， 为初始相位
LTE星座图映射
LTE星座图映射数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
大多数的信道因为具有带通性而无法传播基带信号,这是由于基带信号具有丰富的低频特性。
故而需要用数字基带信号对载波进行调制,这种数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
星座图映射的实现一、基本概念1.数字调制数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
大多数的信道因为具有带通性而无法传播基带信号，这是由于基带信号具有丰富的低频特性。
故而需要用数字基带信号对载波进行调制，这种数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
2.正交幅度调制QAMQAM是Quadrate Amplitude Modulation的缩写，意为正交幅度调制。
在QAM体制中，信号的幅度和相位作为两个独立的参量同时受到调制。
3.振幅键控通过利用载波的幅度变化来传递数字信息，其频率和初始相位保持不变。
二、QAM的原理及实现利用QAM调制的输入信号，其一个码元可以表示为：QAM的目的是用载波频率的幅度和相位差异来表征，这两个参数可以从映射以后的星座图中方便地得到。
下面以QPSK和16QAM为例说明主要过程。
QPSK的矢量图和16QAM矢量图（星座图）：2.1调制过程2.1.1调制原理QPSK将输入序列每两个bit分为一组（码元），前一个记做a，后一个记做b。
这样就把输入序列分成了2个子序列。
也就是说，将原串行序列转化成两组并行序列。
对这两组序列中的每个bit进行极性转换，即一种电平转换，将0->-1，1-> 1。
这样原来的两组2进制01序列就转化成了 1，-1序列。
这样做的目的就是为了将一个码元（两个二进制数）在QPSK星座图中表示出来，在QPSK星座图，每个点代表一个码元，图中黑点与原点间连线与X轴正夹角即为该码元载波的相位，连线的长度为其载波幅度。
上节中的QPSK星座图是A方式，由于它存在0坐标，在解调中，容易反相，故在实践中大都采用另一种方式，即方式B，星座图如下：这种方式以不含0的四个坐标来表示码元，幅度均为。
星座设计与通信技术
星座设计与通信技术在当今高速发展的信息时代中，通信技术的发展已经成为人们工作、生活不可或缺的一部分。
我们可以通过各种方式来进行通信，比如说电话、邮件、短信等等。
然而这些通信方式里最为常见和基本的方式便是网络，而网络的传输过程就离不开星座设计的应用。
什么是星座设计？星座设计，也称之为星座方案设计，是指在地球上布设一定数量的人造卫星，以实现特定覆盖区域内的全球无缝覆盖。
星座系统不仅可以提供语音或数据通信，还能服务于移动通信、高速互联网接入以及卫星广播等领域。
通过星座设计的应用，可以大幅度提高通信质量、实现全球范围内的信息互通，因而在军事、商业等领域有广泛用途。
星座设计与现代通信技术星座设计在现代通信技术中扮演着十分重要的角色。
若想实现全球范围内的通信，需要进行经济、技术和实践上的大量投入。
一旦发射，星座系统的覆盖能力即可达到预定的要求，从而实现全球范围内的通信。
这种星座方案定位到了机载平台（如卫星），包括总线、推进器、电源和管道，相较之于航空器，其核心部件较为简单，航空器的大尺度化也能简化许多。
航天科技的飞跃让星座设计的应用成为可行的方案。
通过星座设计，可以避免地面干扰引起的通信衰落，以及人造卫星发射时带来的中断问题。
因此，星座设计可以满足全球范围内的通信要求，特别是在远洋通信和全球移动通信等领域，星座设计的应用更为广泛。
星座设计在移动通信方面的应用早在上世纪八十年代末期，欧洲空间局就已开始开发全球移动卫星通信系统（GMPCS），同时在现行系统中应用语音及数据通信等领域，如全球移动通信系统（GSM）、联合数字服务（UMTS）、卫星移动通信体系（IMT2000）等。
在移动通信系统中，星座设计的应用有助于实现全球范围内的覆盖。
关于移动通信中星座设计的优点，首先是其在全球范围内的合理覆盖，包括各种地形和天气条件，我们可以想象在出现自然灾害或战争等特殊情况下，星座设计可以保障通信质量，维持人与人之间的社会连结。
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图4 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。
星座图的原理和应用
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。
图1 极坐标图是观察幅度和相位的最好方法，载波是频率和相位的基准，信号表示为对载波 的关系。信号可以以幅度和相位表示为极坐标的形式。相位是对基准信号而言的，基准信号 一般是载波，幅度为绝对值或相对值。
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图2
在数字通信中，通常以I、Q表示，极坐标中I轴在相位基准上，而Q轴则旋转90度。矢 量信号在I轴上的投影为I分量，在Q轴上的投影为Q分量。图3显示I和Q的关系。
图3
图 4 表示极坐标和直角坐标的转换
Mag
M I 2 Q2
Phase
atan
Q I
I、Q调制的主要优点是：既便于将两个独立信号分量组合成一个复合信号；相应地也 可以将其复合信号分解为两个独立的部分。大多数数字调制是在I、Q平面上将数据映射为 许多离散的点，我们称这些点为星座。当信号从一个点移向另一个点时，幅度调制和相位调 制就同时完成了。I、Q信号分别是在X轴和Y轴上的投影，合成矢量的幅度表示载波的幅度， 合成矢量与X轴的夹角表示载波相位。因此可以通过改变I 、Q驱动信号的幅度映射I-Q空间 中的任意一点。在I 和Q信号传送的值只有预先定义的几个值，代表广泛不同的状态，一个 调制的协议针对每个调制形式规定允许的状态数量。
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