星座图的原理和应用
数字通信中几种调制方式的星座图解析
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：（1）上式中，是低通脉冲波形，此处，我们为简单处理，假设，，即是矩形波，以下也做同样处理。
假设一共有（一般总是2的整数次幂，为2，4，16，32等等）个消息序列，我们可以把这个消息序列分别映射到载波的幅度，频率和相位上，显然，必须有才能实现这个信号的传输。
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.当和为常数，即时，为幅度调制(ASK。
(2.当和为常数，即时，为频率调制(FSK。
(3.当和为常数，即时，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：（2）根据空间理论，我们可以选择以下的一组基向量：其中是低通脉冲信号的能量，。
这样，调制后的信号就可以用信号空间中的向量来表示。
当在二维坐标上将上面的向量端点画出来时，我们称之为星座图，又叫矢量图。
也就是说，星座图不是本来就有的，只是我们这样表示出来的。
星座图解调算法的性能分析研究
星座图解调算法的性能分析研究星座图解调算法是指通过将接收信号与星座图进行比较来恢复原始信号的调制解调技术。
该算法在数字通信领域中得到了广泛应用，并且在高速通信系统中性能表现出色。
但是，在实际应用中，使用星座图解调算法仍然存在一些问题。
本文将对这些问题进行分析，并提出改进的方案。
一、算法原理星座图解调算法原理较为简单。
其基本思路是，将接收信号通过计算其在星座图上的近似点，进而恢复原始信号。
具体步骤如下：1、采集信号并进行抽样处理，得到数字信号。
2、将数字信号通过正交变换（如离散傅里叶变换）转换为星座点。
3、根据星座图上的点来近似接收信号的星座点位置。
4、最终恢复原始信号。
二、问题分析1、抗噪性能差在实际应用中，信道中的噪声以及其他干扰都会对接收信号造成影响。
在星座图解调算法中，这种干扰会使接收信号误判为其他星座点，从而导致恢复信号时出现错误。
2、运算复杂度高星座图解调算法需要完成大量繁琐的运算，在实际应用中容易出现明显的时间延迟，影响整个通信系统的实时性能。
3、对信噪比的依赖性较强星座图解调算法对信噪比的要求较高，如果信道的噪声过大，则会影响算法的恢复效果。
三、改进方案1、增加前置滤波器可以通过增加前置滤波器来降低信道中的噪声和干扰。
滤波器可以根据接收信号在频域上的特征来进行设计，并在信号解调前进行滤波处理，从而提高算法的抗噪性能。
2、降低运算复杂度可以通过改变星座图的大小来减少解调算法的运算量，从而降低整个通信系统的时间延迟。
3、改进算法设计可以将星座图解调算法与其他数字信号处理算法进行组合，并使用机器学习算法对星座图解调算法的性能进行优化。
这样可以提高算法的灵敏度和抗噪性能，从而改进星座图解调算法在实际应用中的性能表现。
四、结论综上所述，星座图解调算法是一种重要的数字信号处理技术，在通信系统中具有重要的应用价值。
但是，该算法在实际应用中仍然存在一些问题。
针对这些问题，可以采取不同的改进方案来提高算法的性能和效率，从而推动星座图解调算法在数字通信领域的进一步研究和应用。
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。
星座图映射
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：其中，k=整数，和分别可以取多个离散值。
展开为：令：则：可以看出，是两个正交的振幅键控之和。
在以上式子中，若仅可以取-和，仅可取+A和-A，那么这个QAM信号就成为QPSK信号了。
这是一种最简单的QAM信号。
其他的QAM信号有16QAM，32QAM，64QAM，128QAM，等。
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。
QPSK的矢量图和16QAM矢量图（星座图）：调制过程以下将以QPSK和64QAM为例说明，其他的可类推。
调制原理QPSK将输入序列每2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。
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：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。
a b ( I, Q )0 0 ( -1, -1 )0 1 ( -1, 1 )1 1 ( 1, 1 )1 0 ( 1, -1 )这样就将一个码元（两个二进制数）在QPSK星座图中表示出来了，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。
数字电视星座图的测试与分析
·83·监测与测量Monitoring & Measurement总第106期数字电视星座图的测试与分析吴海龙（辽宁省广播电视技术保障中心）【摘 要】本文简要介绍QAM调制及其星座图的形成过程，并较详细利用测试星座图分析和判断数字电视系统噪声特征和来源等，这对数字电视系统的维护具有重要的意义。
【关键词】数字电视；广义噪声；星座图；测试应用作者简介：吴海龙，辽宁省广播电视技术保障中心，高级工程师，主要从事全省广播电视光纤传输网络设备技术维护及管理等工作。
一、前言众所周知，无论是模拟电视信号还是数字电视信号，它们在产生和传输过程中都会受到失真、噪声、干扰等影响。
在模拟电视中主要有失真（CSO、CTB）、白噪声、哼声（即交流声）、外界电磁波侵入干扰等，这主要是以幅度为特征的噪声，会使模拟电视图像出现雪花、重影、滚动及垂直、倾斜或水平波纹等现象。
在数字电视中，这些噪声影响依然存在，而且增加了数字调制和传输中带来的的影响，例如IQ幅度不平衡、IQ相位差、载波泄漏、相干干扰、相位噪声、增益压缩等。
一般把上述造成数字电视信号损伤的因素都当做噪声来处理，通常称为“广义噪声”，严重时会使数字电视图像出现马赛克、静帧或图像中断等现象。
上述的广义噪声对数字电视信号引起的各种故障用简单的测电平的方法很难查找和判别，而采用测试数字信号星座图是一个有效的方法之一，它能直观地监测数字电视信号的变化，以便对设备或传输网络采取相应的措施。
二、64QAM星座图形成原理在有线数字电视采用的QAM调制大都是64QAM调制方式，它采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的双边带调制，既调幅又调相，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比特。
当比特流（视频码流、音频码流和辅助数据码流）进入64QAM调制器时，则是6个比特（从000000～111111）形成一个符号，最多有64种不同的组合，然后分成两路分别调制到两个正交的I、Q平面上，每个符号在I/Q平面上的位置与其调制幅度和相位相一一对应，这样便形成64QAM的星座图，它表示上述I信号和Q信号的64种不同组合信号矢量端点（星座点）的分布图，可以直观地显示出各个星座点的幅值和相位，如图1所示。
应用Qt_的星座图显示方法及实现
响应函数 event( ) 来通知需要通知的对象。 事件响应
函数,就是事件通知给相应对象的事件处理函数 [14] 。
除了事件机制外,Qt 还有信号槽机制。 信号槽
是 Qt 的核心机制,Qt 使用信号与槽实现对象间通信。
信号与槽通过 connect( ) 函数进行连接 [15-16] 。
QWidget 类及 其 子 类 是 最 常 用 的 绘 图 设 备, 从
QWidget 类继承的类都有 paintEvent( ) 事件,要在设
备上绘图,只需重定义此事件并编写响应代码。 创建
一个 QPainter 对象获取绘图设备的接口,就可以在绘
图设备的“ 画布” 上绘图。 在 paintEvent( ) 事件里绘
都有选择、移动等交互操作[13] 。 绘制的星座图无需交
互操作, 所 以 选 择 使 用 QPainter 在 QWidget 上 进 行
绘图。
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第 11 期
2023 年 6 月
No. 11
June,2023
无线互联科技·软件开发
GPL [10] 。 Qt5. 15. 2 以 前 的 版 本 可 在 官 网 下 载 安 装
包,Qt5. 15. 2 以后的版本需要用户自己编译 [11] 。
2. 2 Qt 绘图功能
Qt 的 绘 图 系 统 基 于 QPainter, QPaintDevice 和
QPaimEngine 类。 QPainter 类 用 来 进 行 绘 图 操 作。
T - T2
T
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。
数字电视主要测试指标
.数字电视的主要测量技术指标1.1.1引言我们要准确把握数字电视传输网络质量的好坏，应该分三步。
第一步：对平均功率，MER,BER这三个指标进行测量。
MER、BER测量门限（实际经验总结）第二步：当这些指标恶化的时候，应该对其它指标进行详细的测量，判断造成网络质量恶化的原因。
因为MER的恶化是最主要的因素，它将直接导致BER的下降并最终影响用户接收机的接收效果。
所以因主要测试调制质量参数，找出问题原因。
调制质量参数主要有：调制误差率、载波抑制、幅度不平衡、正交误差、相位抖动，RS解码前误码率等。
其中调制误差率反映了调制的总体质量；载波抑制、幅度不平衡等反映调制中可能引起误差的主要原因；RS解码前误码率则反映了整个信道的可靠性的性能。
对数字调制的直接测量是找到信号失真源头的有用工具。
调制质量的估价是放在数字解调之后，自适应均衡器附近.第三步：利用星座图进行逐级排查。
当然我们一般的测试工作只需要做第一步就可以，当网络有问题的时候做第二，三步；而且绝大多数时候我们第二，三步是同时进行的。
建议即使网络正常也因该定时在网络前端执行第二，三步操作便于防范问题于未然。
1.1.1.平均功率1.1.1.1.数字信号电平和模拟信号电平的区别因为模拟电视图像内容是通过幅度调制来传送的，图像的内容是随时变化的，所以模拟电视的信道的功率取决于图像内容，根据图像的内容的不同，信道功率不断的变化。
由于模拟电视行/场同步脉冲电平相对稳定，故我们把测量峰值电平作为判别模拟电视信号强弱的测量标准。
所有的数字调制信号都有类似噪声的特性，信号在调制到射频载波之前被进行了随机化处理，所以当发送一个数字信号时，无论它是否传送数据，在频域中观察一般都是相同的。
而且在频域中观察这样的信号通常也说明不了有关的调制方式，例如是QPSK，16QAM，还是64QAM，它只能说明信号的幅度、频率、平坦度、频谱再生等等。
噪声信号的最大响应与噪声信号的功率没有关系。
星座图的绘制与分析技术
星座图的绘制与分析技术星座图是一种被广泛使用的可视化工具，用于表示两个或更多参数之间的关系。
它能够帮助我们找到两个或多个变量之间的模式，趋势和关联性。
以下是关于星座图的绘制和分析技术的一些讨论。
1. 星座图的绘制技术星座图的绘制技术最初是由卡尔·皮尔逊开发的，他是一位英国数学家和统计学家。
星座图可以用手绘或使用计算机程序绘制，具体绘制步骤如下：（1）确定变量。
首先，需要确定要在星座图中表示的变量。
这些变量可以是数值，也可以是名义等级变量。
（2）准备数据。
收集所有变量的测量数据，并将其记录在数据表中。
（3）绘制目标轴。
绘制星座图需要先绘制一个目标轴。
目标轴通常是一个水平和垂直交叉的线，其中水平线表示一个变量，垂直线表示另一个变量。
（4）定义变量比例。
定义每个变量的比例，并在水平轴和垂直轴上标记相应的比例值。
这是确定星座图的坐标。
（5）将数据映射到目标轴上。
将收集的数据标点到目标轴上。
（6）绘制星座图。
通过绘制相应的点来表示数据和坐标轴上的位置。
2. 星座图的分析技术星座图的分析技术包括数据点的分布，相关性，异常值等。
以下是一些常见的星座图分析技术：（1）分布。
可以通过查看星座图中数据点的分布来确定它们是否按预期分布。
如果数据点呈现出一定的模式或趋势，则可能表明存在某种关联关系。
（2）相关性。
可以通过查看星座图中数据点的相对位置来确定它们之间的相关性。
如果数据点聚集在一起或形成一种模式，则表明它们之间存在一定程度的相关性。
（3）异常值。
可以通过查看星座图中的异常值来确定它们是否对数据集产生了扰动效应。
异常值可能是由于测量错误或数据输入错误引起的。
在对数据进行分析之前，应该先排除异常值。
3. 应用实例星座图在很多领域中都得到了广泛的应用，例如商业，医学，环境等。
以下是一些星座图应用的实例：（1）商业应用。
星座图在市场调查和销售分析中得到广泛应用。
通过将销售数据与市场特征数据相结合，星座图可以帮助企业了解受众需求和竞争环境。
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。
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(FSK)。
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。
Matlab在星座图教学中的应用研究
原理 和 基本 作用 进行 简要 分析 。
１ 星座 图的原理 概 述
星座 图是《 通信 原理 》 课 程 中一个 较为 重要 的概
（ Ａ ｇ（ ｔ ）ｃ ｏ ｓ ￣ ｋ ） ｃ ｏ ｓ ２ 丁 ｃ 一 （ Ａ ｇ（ ｔ ） ｓ ｉ ｎ ｑ ￣ ｋ ）
念 。在 数 字通信 中 ， 一个 已调 信号 可 以表示 为 ：
其中ｅ 是低通脉冲信号的能量， ｅ 一Ｉ — ｇ （ ｔ ） ｄ ｔ
—
Ｎ。 个消息序列分别映射到载波的幅度 Ａ ， 频率
和 相位 上 ， 显然 ， 必须 有
Ｎｏ— ｍｏ× ｏ× ｋ ｏ （ ２ ）
Ｔ。 这样， 调制后 的信号 就可 以用信号空 间中的
向 量
才能实现这 Ｎ Ｏ 个信号 的传输 。一般情况下 ， 不会全部使用载波信号 的幅度 、 频率和相位三者来 共 同携带调制信号 ， 这会导致接收端 的解调 过程非
Ｓ Ｎ （ ￡ ） 一Ａ ｇ（ ） ｃ ｏ ｓ （ ２ 兀 ￡ ＋ ）０ ≤ ＜Ｔ （ １ ）
ｓ ｉ ｎ ２ ￣ Ｌｔ
（ ３ ）
根 据空 间理 论 ， 可 以选 择 以下 的一 组基 向量 ：
其 中 Ｎ一１ ， ２ …Ｎ０ ， ｍ一１ ， ２ …ｍ０ ， 一 １ ， ２ … ｏ ， ｋ 一
２ ０ １ ３ 年 ｌ １ 月
合肥 师范学院学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｆ ｅ ｉ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｎｏ ｖ ．２ ０ １ ３
第 ３ １ 卷 第 ６ 期
Ｖｏ １ ． ３ １ Ｎｏ ． ６
Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ在 星 座 图教 学 中 的 应用 研 究
通信原理星座图的应用
通信原理星座图的应用1. 前言通信原理中的星座图是一种用于表示数字信号的调制技术。
它通过将数字信号映射到特定的星座点上，实现信号的传输和解调。
在通信系统中，星座图起到了至关重要的作用。
本文将介绍通信原理星座图的基本概念及其在通信系统中的应用。
2. 什么是星座图星座图是一种表示数字信号的调制技术。
它通常用于带通信道传输数字信号，能够实现信号的正交传输和解调。
星座图以二维空间中的点表示数字信号的不同取值，每个点都有特定的幅度和相位信息。
根据星座图上的点的分布情况，可以判断出信号的传输质量。
3. 星座图的生成生成星座图的过程主要包括两个步骤：信号调制和星座点映射。
3.1 信号调制在信号调制过程中，将数字信号通过调制器转换为模拟信号。
常用的调制技术有振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
调制过程中，信号的幅度、频率或相位信息被改变，以便能够传输和接收。
3.2 星座点映射在星座点映射过程中，将调制后的信号映射到星座图上的指定位置。
通常使用不同的星座点表示数字信号的不同取值。
每个点都有特定的幅度和相位信息，可以通过星座图上的点来解调数字信号。
4. 星座图的应用星座图在通信系统中有着广泛的应用，下面主要介绍两个方面的应用。
4.1 误码性能分析星座图可以作为评估信号的传输质量的指标，通过观察星座图上的点的分布情况，可以判断出传输信号是否受到噪声、失真等因素的影响。
根据星座图的分布情况，可以计算出误码率和误比特率等性能指标，来评估信号的传输质量。
4.2 微波通信系统星座图也被广泛应用于微波通信系统中。
微波通信系统主要用于无线传输和接收信号，星座图可以帮助调制解调器将数字信号转换为模拟信号，并进行无线传输。
星座图的使用可以提高通信系统的传输速率和信号质量。
5. 总结通信原理星座图是一种用来表示数字信号的调制技术，通过将数字信号映射到特定的星座点上，实现信号的传输和解调。
星座图在通信系统中有广泛的应用，可以用于误码性能分析和微波通信系统的设计。
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
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图5
3
每一个星座点对应一个一定幅度和相位的模拟信号， 这个模拟信号再被上变频到射频信 号发射出去。 这里再顺便说明一下模拟调制和数字调制的区别： 模拟调制和数字调制之间的 差别在于调制参数。在这两种方案中，改变的是载波信号的幅度、频率或相位（或是它们的 组合）。 在模拟调制中载波参数按连续的模拟信息信号改变，而在数字调制中， 参数（幅度、 频率或相位）按离散的数字信息改变。
图3 图 4 表示极坐标和直角坐标的转换 Mag Phase
M I 2 Q2
Q atan 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。
4
2
M ag
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。
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。
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。