现代数字调制解调技术

当M＝16时，d16QAM＝0.47，而d16PSK＝0.39，d16PSK <
MQAM的星座图
数字通信原理
M=4、16、32、…、256时MQAM信号的
星座图
M=4、16、64、256
时星座图为矩形，而
M=32、128时星座
图为十字形。
前者M为2的偶次方， 即每个符号携带偶数 个比特信息
后者M为2的奇次方， 每个符号携带奇数个 比特信息。
现代数字调制解调技术
MQAM与MPSK星座图比较
星型16QAM星
16QAM）
座
(-3,3)
(3,3)
(0,4.61) (0,2.61)
(-3,1)
(3,1)
(-4.61,0) (-2.61,0) (2.61,0) (4.61,0)
(-1,-1) (-1,1)
(-3,-3)
(3,-3)
(0,-2.61) (0,-4.61)
现代数字调制解调技术
方型星座图与星型星座图的比较
Xn和Yn也可以表示 为
X n cnA Yn dnA
A是固定振幅 cn、dn由输入数据确定 cn、dn决定了已调QAM信号在信号空间中的坐标 点
现代数字调制解调技术
MQAM调制原理
数字通信原理
输入 串/并变换
2/L Am 电平变换
预调制 LPF
2/L Bm 预调制
电平变换
LPF
cos ct sin ct
现代数字调制解调技术
正交振幅调制信号的一般表示式
数字通信原理
s M Q A M ( t)A n g ( t n T s)c o s (c tn ) n
An是基带信号幅度 g(t-nTs)是宽度为的单个基带信号波形
s M Q A M ( t ) nA n g ( t n T s ) c o sn c o sc t nA n g ( t n T s ) s i n n c o sc t
CCEE
第五章 数字调制与解调
数字通信原理
ຫໍສະໝຸດ Baidu
主要内容
数字通信原理
5.1 引 言 5.2 二进制数字调制与解调原理 5.3 二进制数字调制系统的抗噪声性能 5.4 二进制数字调制系统的性能比较
5.5 多进制数字调制与解调原理 5.6 现代数字调制解调技术
现代数字调制解调技术
5.6 现代数字调制解调技术
现代数字调制解调技术
5.6 现代数字调制解调技术
数字通信原理
1
正交振幅调制（QAM）
2
最小移频键控（MSK）
现代数字调制解调技术
正交振幅调制(QAM)
数字通信原理
随着通信业务需求的迅速增长，寻找频谱利 用率高的数字调制方式已成为数字通信系统 设计、研究的主要目标之一。 正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是一种频谱利 用率很高的调制方式。 正交振幅调制QAM的应用领域：中、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、移动通信系统等领域。
输出
Σ
y(t)
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
为了抑制已调信号的带外辐射，该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
现代数字调制解调技术
令
X n An cosn
Yn An sin n
sM Q A M (t) nX ng(tnT s) cosct nY ng(tnT s) cosct
X (t)cosctY(t)cosct
现代数字调制解调技术
正交振幅调制信号的一般表示式
数字通信原理
QAM中的振幅Xn 和Yn
X n An cosn Yn An sin n
结论：星型星座图与方型星座图功率相差1.4dB
现代数字调制解调技术
MQAM的星座图
数字通信原理
星座结构 星型16QAM只有两个振幅值，而方型16QAM有三种振 幅值
星型16QAM只有8种相位值，而方型16QAM有12种相 位值
结论： 在衰落信道中，星型16QAM比方型 16QAM更具有吸引力。
现代数字调制解调技术
现代数字调制解调技术
正交振幅调制(QAM)
数字通信原理
MQAM调制原理 MQAM的星座图 MQAM解调原理 MQAM抗噪声性能
现代数字调制解调技术
MQAM调制原理
数字通信原理
正交振幅调制是用两个独立的基带数字信号 对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的 双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽 内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信 息传输。 正交振幅调制信号的一般表示式
正交振幅调制(QAM)
数字通信原理
MQAM调制原理 MQAM的星座图 MQAM解调原理 MQAM抗噪声性能
现代数字调制解调技术
MQAM的星座图
数字通信原理
信号矢量端点的分布图称为星座图。
通常，可以用星座图来描述QAM信号的信号 空间分布状态。
M＝16的16QAM的两种具有代表意义信号星座
方图型16QAM星座（标准型
数字通信原理
数字调制三种基本方式(数字振幅调制、数字 频率调制和数字相位调制)存在的不足：频谱 利用率低、抗多径抗衰落能力差、功率谱衰 减慢带外辐射严重等 为了改善这些不足，近几十年来人们不断地 提出一些新的数字调制解调技术，以适应各 种通信系统的要求。 本节分别对几种具有代表性的数字调制系统 进行讨论。
数字通信原理
若已调信号的最大幅度为1，则MPSK信号星 座图上信号点间的最小距离为
dMPSK
2sin
M
MQAM信号矩形星座图上信号点间的最小距
离
dMQAM
2 L1
2 M1
L为星座图上信号点在水平轴和 垂直轴上投影的电平数，M=L2
结论：
当M=4时，d4PSK＝d4QAM，实际上，4PSK和4QAM的星 座图相同
数字通信原理
功率
信号点之间的最小距离为2A 所有信号点等概率出现
平均发射信号功率 方形星座图
Ps
A2 M
M n1
(cn2
dn2)
P s M A 2n M 1 (c n 2 d n 2 ) 1 A 6 24 2 8 1 0 4 8 1 0 A 2
星形星座图
P s M A 2n M 1 (c n 2 d n 2 ) 1 A 6 28 2 .6 1 2 8 4 .6 1 2 1 4 .0 3 A 2