正交振幅调制(QAM)
正交调制解调
多进制正交振幅调制技术及其在衰落信道下实现1.背景：在数字通信中．调制解调方式有三种基本方式：振幅键控、频移键控和相位键控。
但单纯的这三种基本方式在实际应用中都存在频谱利用率低、系统容量少等不足。
而在现代通信系统中，通信用户数量不仅在不断增加，人们亦不满足传统通信系统的单一语音服务，希望进行图像、数据等多媒体信息的通信。
因此，传统通信调制解调方式的容量已经越来越不能满足现代通信的要求。
近年来，如何在有限的频率资源中提供高容量、高速率和高质量的多媒体综合业务，是数字通信调制解调领域中一个令人关注的课题。
通过近十多年来的研究，分别针对无线通信信道和有线通信信道的特征，提出了不同的高频谱利用率和高质量的调制解调方案。
其中的QAM调制解调方案为：发送数据在比特／符号编码器内被分成速率各为原来1／2的两路信号，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。
接收端完成相反过程，解调出两个正交码流．均衡器补偿由信道引起的失真，判决器识别复数信号并映射回二进制信号。
不过．采用QAM调制技术，信道带宽至少要等于码元速率，为了码元同步，还需要另外的带宽，一般要增加15％左右。
2.QAM基本原理：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，因为其本质上就是相位调制。
QAM是一种矢量调制，将输入比特先映射（一般采用格雷码）到一个复平面（星座）上，形成复数调制符号，然后将符号的I、Q分量（对应复平面的实部和虚部，也就是水平和垂直方向）采用幅度调制，分别对应调制在相互正交（时域正交）的两个载波（coswt和sinwt）上。
这样与幅度调制(AM)相比，其频谱利用率将提高1倍。
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可实现更高的频带利用率，QAM最高已达到1024-QAM（1024个样点）。
mqam信号模型表达式
mqam信号模型表达式MQAM信号模型是一种常用的调制技术，用于在通信系统中传输数字信号。
在这个模型中，M代表调制的状态数，通常为2的幂次方，而QAM则代表正交振幅调制。
这种调制技术可以同时调节信号的幅度和相位，使得信号能够在带宽有限的信道中传输更多的信息。
下面将详细介绍MQAM信号模型的表达式及其应用。
MQAM信号模型可以用如下表达式来表示：s(t) = Σ[ Ak*cos(2πfct + θk) * g(t - kT) ]其中，Ak表示第k个符号的幅度，θk表示第k个符号的相位，fct 为载波频率，g(t)为基带滤波器的响应函数，T为符号周期。
在这个表达式中，每个符号都由幅度和相位表示，通过调节这两个参数，可以实现不同的调制状态。
M代表调制的状态数，例如4-QAM则有4个调制状态，16-QAM则有16个调制状态。
每个调制状态对应一个符号，通过不同的符号组合，可以传输更多的信息。
MQAM信号模型的应用非常广泛，特别适用于有限带宽的信道传输。
由于MQAM可以同时调节幅度和相位，可以在有限的频谱资源中实现更高的信息传输速率。
因此，MQAM常被用于数字电视、无线通信、光纤通信等领域。
在数字电视中，MQAM被广泛应用于传输高清视频和音频信号。
通过将视频和音频信号转换为数字信号，并采用MQAM调制技术，可以在有限的频谱资源中传输更多的信息。
这样，用户可以收到更清晰、更丰富的电视节目。
在无线通信中，MQAM常用于调制高速数据信号。
通过调节幅度和相位，可以在有限的无线信道中传输更多的数据。
这在移动通信中尤为重要，可以提高无线网络的容量和覆盖范围，使用户可以更快地传输数据和观看视频。
在光纤通信中，MQAM也被广泛应用于传输高速数据信号。
由于光纤具有较大的带宽，可以支持高速数据传输。
通过将数字信号转换为光信号，并采用MQAM调制技术，可以在光纤中传输更多的信息，提高光纤通信的容量和速度。
除了上述应用领域，MQAM信号模型还在其他领域有着广泛的应用。
编码调制原理
在通信原理中把通信信号按调制方式可分为调频、调相和调幅三种。
数字传输的常用调制方式主要分为：正交振幅调制（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。
键控移相调制（QPSK）：调制效率高，要求传送途径的信噪比低，适合卫星广播。
残留边带调制（VSB）：抗多径传播效应好（即消除重影效果好），适合地面广播。
编码正交频分调制（COFDM）：抗多径传播效应和同频干扰好，适合地面广播和同频网广播。
世广数字卫星广播系统的下行载波的调制技术采用TDM QPSK调制体制。
它比编码正交频分多路复用（COFDM）调制技术更适合卫星的大面积覆盖。
摘要：由于数字电视系统采用数字传输，而在传输系统中都使用到了数字调制技术，本文就对ASK、FSK、PSK、QAM等数字调制方法进行详细的介绍。
1934年美国学者李佛西提出脉冲编码调制(PCM)的概念，从此之后通信数字化的时代应该说已经开始了，但是数字通信的高速发展却是20世纪70年代以来的事情。
随着时代的发展，用户不再满足于听到声音，而且还要看到图像；通信终端也不局限于单一的电话机，而且还有传真机和计算机等数据终端。
现有的传输媒介电缆、微波中继和卫星通信等将更多地采用数字传输。
而这些系统都使用到了数字调制技术，本文就数字信号的调制方法作一些详细的介绍。
一数字调制数字信号的载波调制是信道编码的一部分，我们之所以在信源编码和传输通道之间插入信道编码是因为通道及相应的设备对所要传输的数字信号有一定的限制，未经处理的数字信号源不能适应这些限制。
由于传输信道的频带资源总是有限的，因此提高传输效率是通信系统所追求的最重要的指标之一。
模拟通信很难控制传输效率，我们最常见到的单边带调幅（SSB）或残留边带调幅（VSB）可以节省近一半的传输频带。
由于数字信号只有"0"和"1"两种状态，所以数字调制完全可以理解为像报务员用开关电键控制载波的过程，因此数字信号的调制方式就显得较为单纯。
副载波调制原理
副载波调制原理一、引言副载波调制是一种用于无线通信系统中的调制技术，它可以在一个主载波上附加多个副载波，从而提高系统的传输容量和频谱效率。
本文将详细介绍副载波调制的原理及其在通信系统中的应用。
二、副载波调制原理副载波调制技术是一种在传输信号中添加自定义的频谱信息的方法。
通过将主载波频谱划分为若干个子通道，每个子通道负责传输一部分信息，可以同时传输多路数据。
主要的副载波调制技术有正交频分复用（OFDM）和正交振幅调制（QAM）。
2.1 正交频分复用（OFDM）OFDM是一种多载波调制技术，它将高速数据流分成多个低速数据流，每个数据流使用一个独立的载波进行调制。
各个子载波之间频率相互正交，可以有效避免频率间干扰，使得系统具有较好的抗多径衰落能力。
OFDM技术广泛应用于诸如Wi-Fi、5G等无线通信系统中。
OFDM的原理如下：1.将要传输的数据分为若干个并行的比特流，通过使用一定的调制方式将每个比特流映射为不同的子载波上的复杂信号。
2.将不同的子载波频谱图合并，并进行一定的功率控制以保证各子载波之间的功率平衡。
3.将经过调制和合并的信号通过逆傅里叶变换，转化为时域中的信号，进行融合和发送。
OFDM技术能够通过合理地选择子载波的数量和分配带宽，实现高速率的数据传输，同时也降低了系统对于频率偏移和多径干扰的敏感性。
2.2 正交振幅调制（QAM）QAM是一种在基带信号上调制的数字调制技术，它将多个振幅和相位不同的调制方式组合为一个调制方式。
QAM将复杂的多维调制映射为二维调制，可以实现较高的频谱效率和抗干扰能力。
QAM的原理如下：1.将要传输的数字信号分割为两个比特流，分别代表I（纵向）和Q（横向）两个方向的振幅和相位信息。
2.将I和Q比特流分别映射到调制星座图中的纵向和横向坐标，选择合适的星座图调制方式。
3.组合I和Q两个方向的调制信号，调制为一个复杂的符号，并将其发送。
QAM技术在有限带宽条件下，能够实现更高的比特传输速率和更低的误码率。
：正交幅度调制信号(QAM)调制解调系统的性能分析
摘要正交幅度调制技术（QAM）是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术，因此在大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛使用。
由于信道资源越来越紧张，许多数据传输场合二进制数字调制已无法满足需要。
为了在有限信道带宽中高速率地传输数据，可以采用多进制(M进制，M>2)调制方式，MPSK则是经常使用的调制方式，由于MPSK的信号点分布在圆周上，没有最充分地利用信号平面，随着M值的增大，信号最小距离急剧减小，影响了信号的抗干扰能力。
MQAM称为多进制正交幅度调制，它是一种信号幅度与相位结合的数字调制方式，信号点不是限制在圆周上，而是均匀地分布在信号平面上，是一种最小信号距离最大化原则的典型运用，从而使得在同样M值和信号功率条件下，具有比MPSK更高的抗干扰能力。
关键词：QAM 调制解调星座图误码率目录摘要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
前言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
一基本原理 .................................................................................................. 错误！未定义书签。
1.1硬件方面 ......................................................................................... 错误！未定义书签。
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是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制方式。
这两个载波通常是相位差为90度(π/2)的正弦波，因此被称作正交载波。
这种调制方式因此而得名。
概述同其它调制方式类似，QAM通过载波某些参数的变化传输信息。
在QAM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。
由此，模拟信号频率调制和数字信号FSK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。
类似于其他数字调制方式，QAM发射信号集可以用星座图方便地表示。
星座图上每一个星座点对应发射信号集中的一个信号。
设正交幅度调制的发射信号集大小为N，称之为N-QAM。
星座点经常采用水平和垂直方向等间距的正方网格配置，当然也有其他的配置方式。
数字通信中数据常采用二进制表示，这种情况下星座点的个数一般是2的幂。
常见的QAM形式有16-QAM、64-QAM、256-QAM等。
星座点数越多，每个符号能传输的信息量就越大。
但是，如果在星座图的平均能量保持不变的情况下增加星座点，会使星座点之间的距离变小，进而导致误码率上升。
因此高阶星座图的可靠性比低阶要差。
当对数据传输速率的要求高过8-PSK能提供的上限时，一般采用QAM的调制方式。
因为QAM的星座点比PSK的星座点更分散，星座点之间的距离因之更大，所以能提供更好的传输性能。
但是QAM星座点的幅度不是完全相同的，所以它的解调器需要能同时正确检测相位和幅度，不像PSK解调只需要检测相位，这增加了QAM解调器的复杂性。
M-QAM信号波形的表达式为：其中g(t)为码元信号脉冲。
因此QAM可以分解为分别在两个正交的载波cos2πfct与sin2πfct上的M1-PAM与M2-PAM的叠加，其中M1M2 = M。
通信原理新型数字带通调制技术
第八章 新型数字带通调制技术 (8.1-8.2)
1
主要内容 第8章 新型数字带通调制技术
8.1 正交振幅调制(QAM) 8.2 最小频移键控和高斯最小
频移键控 8.3 正交频分复用
2
8.1 正交振幅调制(QAM)
① 问题旳提出：
A. 多进制相移键控（MPSK）旳频带利用率 高，功率利用率较高；
( 1,-1) ( 3,-1)
-1
-3
(-3,-3) (-1,-3) ( 1,-3) ( 3,-3)
-3
-1
1
I路 3
8
8.1 正交振幅调制(QAM)
B. 复合相移法：它用两路独立旳QPSK信号叠加， 形成16QAM信号。
9
8.1 正交振幅调制(QAM)
⑧ 16QAM信号和16PSK信号旳性能比较：
20
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
④ 因为1和0是任意常数，故必须同步有
sin(1 0 )Ts 0 cos(1 0 )Ts 1
(1 0 )Ts 2m f1 f0 m / Ts
⑤ 当m = 1时是最小频率间隔，最小频率间隔等于 1/Ts。
21
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
13
8.1 正交振幅调制(QAM)
实例：一种用于调制解调器旳传播速率为 9600 b/s旳16QAM方案，其载频为1650 Hz，滤波器带宽为2400 Hz，滚降系数为 10％。
A
1011 1001 1110 1111
2400
1010 1000 1100 1101 0001 0000 0100 0110
⑥ 对于相干解调，则要求初始相位是拟定旳，在接
受端是预知旳，这时能够令1 - 0 = 0。
无线通信中常用的调制方式
无线通信中常用的调制方式无线通信是指通过无线电波或其他电磁波进行信息传输的技术。
在无线通信中，调制是将要传输的信息信号转换为适合无线传输的高频信号的过程。
调制方式的选择直接影响到无线通信系统的性能和效率。
下面将介绍几种常用的调制方式。
1. 幅度调制（AM）幅度调制是一种简单且常用的调制方式。
它通过改变载波的振幅来传输信息信号。
在AM调制中，信息信号的幅度变化会导致载波的振幅相应地变化。
接收端通过解调器将接收到的信号恢复为原始的信息信号。
幅度调制适用于带宽要求较低的应用，如调幅广播。
2. 频率调制（FM）频率调制是另一种常见的调制方式。
它通过改变载波的频率来传输信息信号。
在FM调制中，信息信号的变化会导致载波频率的相应变化。
接收端通过解调器将接收到的信号还原为原始的信息信号。
频率调制适用于对抗干扰能力较强的应用，如调频广播和无线电通信。
3. 相位调制（PM）相位调制是一种将信息信号的相位变化转换为载波相位变化的调制方式。
相位调制可以分为二进制相移键控（BPSK）和四进制相移键控（QPSK）等多种形式。
相位调制适用于对抗多径传播和频率选择性衰落的应用，如卫星通信和移动通信。
4. 正交频分复用（OFDM）正交频分复用是一种多载波调制技术。
它将高速数据流分成多个低速子流，并分配到不同的子载波上进行传输。
OFDM技术具有抗多径传播和抗频率选择性衰落的特点，适用于高速数据传输，如无线局域网和数字电视广播。
5. 正交振幅调制（QAM）正交振幅调制是一种将信息信号的振幅和相位变化转换为载波的振幅和相位变化的调制方式。
QAM技术在信号中同时传输两个参数，可以提高频谱利用率，适用于高速数据传输，如数字电视和宽带接入。
6. 直接序列扩频（DSSS）直接序列扩频是一种将信息信号通过乘以一个宽带的扩频码来实现的调制方式。
DSSS技术在信号中引入噪声样本，可以提高抗干扰能力和保护数据隐私，适用于无线局域网和蓝牙通信。
总结起来，无线通信中常用的调制方式包括幅度调制、频率调制、相位调制、正交频分复用、正交振幅调制和直接序列扩频。
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。
调制编码的种类及原理-概述说明以及解释
调制编码的种类及原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述调制编码是一种在通信过程中用于将信息从其原始形式转换成适合传输和存储的信号形式的技术。
它是通信领域中不可或缺的关键技术之一。
调制编码的种类繁多，每种种类都有其独特的应用和优势。
调制编码的目的是通过将原始的数字数据转换为模拟信号或数字信号，以便在信道中传输。
通过调制编码，可以将数字信号转换为模拟信号，从而可以通过模拟信道进行传输。
同时，调制编码还可以将数字信号转换为数字信号，以便通过数字信道进行传输，从而更好地兼容数字通信系统。
调制编码的原理是通过一定的编码规则将输入的数字信息转换为特定的信号模式。
这些信号模式可以是连续的模拟信号，也可以是离散的数字信号。
不同的调制编码方法采用不同的编码规则和映射方式，以便实现在不同信道条件下的高效、可靠的信息传输。
在本文中，我们将讨论几种常见的调制编码的种类和原理。
我们将介绍调幅调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等模拟调制编码，以及脉冲编码调制（PCM）、正交振幅调制（QAM）等数字调制编码。
我们将详细介绍每种调制编码的基本原理、优势和应用场景，以便读者更好地理解和运用调制编码技术。
通过对调制编码的种类和原理进行全面的介绍，读者将能够更好地理解和应用调制编码技术，并在实际的通信系统中进行选取和优化，从而实现高效、可靠的信息传输。
在接下来的章节中，我们将详细阐述每种调制编码的种类和原理，并总结其应用和优势。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将对调制编码的种类及原理进行一个简单的概述，介绍文章的结构和目的，让读者对文章有一个整体的了解。
在正文部分，我们将详细讨论调制编码的种类和原理。
首先，我们将介绍调制编码的种类，包括常见的调幅、调频和调相编码等，对每种编码方法进行详细的解释和分析。
然后，我们将探讨调制编码的原理，包括数字信号与模拟信号的转换过程、调制器和解调器的工作原理等。
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。
正交振幅调制
正交振幅调制1．正交振幅调制（QAM）（1）QAM的定义正交振幅调制（QAM）是一种振幅和相位联合键控的调制方式。
（2）QAM的意义改善M较大时的噪声容限。
（3）QAM的信号表达式信号的一个码元表示为式中，k为整数；A k和θk分别可以取多个离散值，即信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制。
e k(t)可看作是两个正交的振幅键控信号之和式中，。
（4）QAM的矢量图图8-1 QAM信号矢量图黑点表示每个码元的位置，并且示出它是由两个正交矢量合成的。
从其矢量图看像是星座，又称星座调制。
（5）16QAM①16QAM信号的产生方法a．正交调幅法用两路独立的正交4ASK信号叠加，形成16QAM信号，如图8-2所示：图8-2 正交调幅法b．复合相移法用两路独立的QPSK信号叠加，形成16QAM信号，如图8-3所示：图8-3 复合相移法②16QAM信号和16PSK信号性能比较a．矢量图的比较图8-4 16QAM和16PSK信号的矢量图b．噪声容限的比较第一，欧几里得距离16QAM信号的相邻信号点间的欧几里得距离16PSK信号的相邻点欧几里得距离此距离直接代表着噪声容限的大小。
第二，噪声容限在最大功率（振幅）相等的条件下，16QAM比16PSK信号的噪声容限大1.57dB；在平均功率相等条件下，16QAM比16PSK信号的噪声容限大4.12dB。
④改进的16QAM方案图8-5 改进的16QAM的矢量图QAM的星座形状以边界越接近圆形越好。
改进的16QAM方案中星座各点的振幅分别等于±1、±3和±5。
星座中各信号点的最小相位差比后者大，容许较大的相位抖动。
qam名词解释
QAM名词解释1. 什么是QAM？QAM是Quadrature Amplitude Modulation（正交振幅调制）的缩写，是一种常用的数字通信调制技术。
它将两个正交的调制信号分别用不同的振幅表示，并将它们叠加在一起，从而实现对信号进行高效传输。
2. QAM的原理QAM利用相位和振幅来表示数字信息。
它将数字信号分成两个部分：一个是基带信号，代表信息本身；另一个是载波信号，用于传输信息。
基带信号经过调制后与载波信号相乘，形成调制后的信号。
QAM中，振幅和相位可以取不同的值，这就使得QAM可以传输多个比特位的信息。
8-QAM可以通过8种不同的振幅和相位组合来表示3比特位的信息。
3. QAM的优势QAM具有以下几个优势：3.1 高效利用频谱相对于其他调制技术，QAM可以更高效地利用频谱资源。
通过选择合适的调制阶数（即振幅和相位组合数），QAM可以在给定带宽下传输更多的数据。
3.2 抗噪性强QAM通过将数字信息编码到相位和振幅上，使得接收端可以通过解调来恢复原始信号。
这种编码方式使得QAM对于噪声的抗干扰能力较强，能够在较差的信道条件下实现可靠的数据传输。
3.3 灵活性高QAM可以根据需求选择不同的调制阶数，从而灵活地适应不同的传输要求。
较低的调制阶数适用于较差的信道条件下，而较高的调制阶数则适用于较好的信道条件下，从而实现了灵活性和可扩展性。
4. QAM的应用QAM广泛应用于数字通信领域，特别是在无线通信系统中。
以下是几个常见的应用场景：4.1 数字电视在数字电视中，QAM被用来将音视频数据进行调制，并通过有线或无线方式传输到用户设备。
通过选择合适的调制阶数，可以在有限频谱资源下传输高质量的视频信号。
4.2 无线通信在无线通信系统中，QAM常被用于调制数字数据进行传输。
在Wi-Fi网络中，QAM被用来将数据编码成无线信号进行传输。
通过选择合适的调制阶数，可以在有限的频谱资源下提供高速的无线数据传输。
QAM正交振幅调制
QAM正交振幅调制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。
QAM-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（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。
图1 4QAM、 16QAM星座图、64QAM星座图QAM-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，模拟信号频率调制和数字信号的FSK（频移键控）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。
调制的方法有哪些
调制的方法有哪些调制是将基带信号转换为载波信号的过程，用于在信号传输中实现信息的传递、处理和复用。
调制方法根据其实现原理和特点可以分为模拟调制和数字调制两大类。
一、模拟调制方法：1. 幅度调制（AM）：在幅度调制中，基带信号的幅度被线性地调制到一个高频载波上。
AM调制有广播中常用的调幅（AM）、单边带调幅（DSB-AM）和双边带调幅（SSB-AM）等形式。
2. 频率调制（FM）：频率调制是根据基带信号的频率变化来调制载波的频率。
常见的频率调制有调频（FM）和调频幅度（F3E）等形式。
3. 相位调制（PM）：相位调制是通过改变基带信号的相位来调制载波信号。
相位调制常见的形式有调相（PM）和二元相移键控（PSK）等。
4. 同步调制：同步调制是将两路基带信号分别与两个正交载波相乘并相加，通过同步解调器重新分离得到原始信号。
同步调制有正交调幅（QAM）和正交频分复用（OFDM）等。
5. 极化调制：极化调制是通过改变电磁波的振动方向来传送信息的一种调制方法。
极化调制有线性极化调制和圆极化调制等。
二、数字调制方法：1. 脉冲调制：脉冲调制是通过脉冲序列的变化来表示数字信息的一种调制方法。
脉冲调制主要分为脉冲幅度调制（PAM）、脉冲宽度调制（PWM）、脉冲位置调制（PPM）等形式。
2. 正交振幅调制（QAM）：正交振幅调制是将数字信息分别作用于正交的两个正弦波上，形成多个振幅和相位不同的调制符号，并将其调制到载波上。
3. 正交频分复用（OFDM）：正交频分复用是一种把高速数字信号分割成多个低速子信号的技术，各子信号采用频率调制或相位调制方法来传输，提高了频谱利用率和抗干扰性能。
4. 编码调制：编码调制是通过将数字信息编码为调制符号来传输数据的一种调制方法。
常见的编码调制有相位偏移键控（PSK）、四相移键控（QPSK）等。
除了以上主要的调制方法外，还有一些特殊的调制方法，如色光调制、多级调制、瞬时频率调制等，它们在特定领域和应用中有着特殊的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、QAM的基本信息 二、QAM的调制原理 三、QAM的解调原理
正交幅度调制（QAM）是一种矢量调特，不同的幅度和相位代表 不同的编码符号。因此在一定的条件 下可实现更高的频带利用率,而且抗 噪声能力强，实现技术简单。 因此QAM在卫星通信和有线电视网络 高速数据传输等领域得到广泛应用。
QAM的调制原理
QAM将输入比特先映射（一般采用格 雷码）到一个复平面上，通常，可以用
星座图来描述QAM信号的信号空间分布状 态。形成复数调制符号（I，Q），然后
将符号的I、Q分量（对应复平面的实 部和虚部）采用幅度调制，分别对应 调制在相互正交（时域正交）的两个 载波cos(wt)和sin(wt)上。
多进制QAM信号产生的数学模型
输入的二进制序列经 过串/并变换器输出速 率减半的两路并行序 列， 再分别经过2电平 到L电平的变换，形成 L电平的基带信号。 还 要经过预调制低通滤 波器，形成X(t)和Y(t)， 再分别对同相载波和 正交载波相乘。 最后 将两路信号相加即可 得到QAM信号。
多进制QAM信号产生的数学模型
QAM的解调原理
解调器首先对收到的QAM 信号进行正交相干解调。 低通滤波器LPF滤除乘法器 产生的高频分量。LPF输出 经抽样判决可恢复出m电平 信号x(t)和 y(t)。因为和取 值一般为±1，±3，…， ±（m-l），所以判决电平 应设在信号电平间隔的中 点，即Ub＝0，±2， ±4，…，±（m-2）。根 据多进制码元与二进制码 元之间的关系，经m/2转换， 可将电平信号m转换为二进 制基带信号x＇(t)和y＇(t)。
二进制的数据信息，每六位一组，进行串并转换，前 后再分成并行的两组，每组三位。
QAM调制数学原理。QAM调制的表达式一般可 表示为
其中Am=dmA，Bm=emA，式中A是固定的振幅 大小，dm和em可以简单的认为是I、Q分量。 利用三角函数关系对(1)式进行变换可得
其中：Cm、θm分别是QAM调制信号在一个 码元区间内调制信号的振幅和相角大小。