⛄一、QAM调制与解调（附实验题目说明）
1 引 言
数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制是数字调制的基础,然而,这3种数字调制方式都存在不足之处。如频谱利用率低、抗多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等。为了改善这些不足,几十年来人们不断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。其主要研究内容围绕减小信号带宽以提高频谱利用率,提高功率利用率以增强抗干扰性能等。正交幅度调制解调(quadrature amplitude modulation and demodulation)就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、卫星通信等领域被广泛应用。
单独使用振幅和相位携带信息时,不能最充分利用信号平面,这可由矢量图中信号矢量端点的分布直观观察到。多进制振幅调制时,矢量端点在一条轴上分布;多进制相位调制时,矢量点在一个圆上分布。随着进制数M的增大,这些矢量端点之间的最小距离也随之减少。但如果充分利用整个平面,将矢量端点重新合理地分布,则可能在不减小最小距离的情况下,增加信号的端点数。基于上述概念引出的振幅与相位结合的调制方式被称为数字复合调制方式,一般的复合调制称为幅相键控(APK),2个正交载波幅相键控称为正交振幅调制(QAM)。
M-QAM信号可以表示为:
他是2个已调正交载波信号的和。在电路实现中,正交载波sin ωct可用同相载波cos ωct经移相π/2后得到,所以取负号。g(t)为系统的单位脉冲响应,取幅度为1,xk,yk分别表示所要传输的2路多电平信号第k个码元的值,Ts是一个码元的持续时间,ωc是载波角频率。
2 调制原理
在理想状态下,M-QAM的M个载波状态可以调制log2M个比特,如16QAM的载波状态最多可调制一个4 b的信号(log216
