正交幅度调制

正交幅度调制 正交幅度制调调 ，QAM,Quadrature Amplitude Modulation, 同其它制方式似,调调调调调调调QAM通波某些调调调调调参数的化调调调调信息。在QAM中,数据信号由相互正交的两个波的幅度化表示。调调调调调调调调调调 模信号的调调调调相位制调调和数字信号的PSK 可以被是幅度不、调调调调调调调调调有相位化的特殊的正交幅度制。由此,模信号调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调率制和数字信号FSK也可以被是调调调QAM的特例,因它本上就是相位制。调调调调调调调调调调调调调调里主要数字信号的调调调调调调调QAM,然模信号调调调调调调QAM也有很多用,例如调调调调调NTSC和PAL 制式的系就利用正交的波不同的色分量。调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调 调调调调调调似于其他数字制方式,QAM调射信号集可以用星座调方便地表示。星座上一个星座点射信号集中的一个信号。调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调每调调调调调调调调调调调调正交幅度制的射信号集大小N,称之调N-QAM。星座点常采用水调调调调调平和垂直方向等距的正方网格配置,当然也有其他调调调调调调调调调调调调调调调调 的配置方式。数字通信中数据常采用二制调调表示,情况下星座点调调调调调调调调的个数一般是2的。常的调调调调调QAM形式有16-QAM、64-QAM、256-QAM等。星座点数越多,个符号能的信息量就越大。但是,如每调调调调调调调调调调调调调调果在星座的平均能量保持不的情况下增加星座调调调调调调调调调调调调调调调调调调 点,会使星座点之的距离小,而致率上升。因调调调调调调调调调调调调调调调调调调此高星座的可靠性比低要差。调调调调调调调调调调调调调调 当数据速率的要求高调调调调调调调调调调调调8-PSK能提供的上限,一般采用调调调调调调QAM的调制方式。因调QAM的星座点比PSK的星座点更分散,星座点之的距离调调调调因之更大,所以能提供更好的性能。但是调调调调调调调QAM星座点的幅度不是完全相同的,所以它的解器需要能同正确相位和幅度,不像调调调调调调调调调调调调调调调调调调调PSK解只需调调调要相位,增加了调调调调调调调调调QAM解器的性。调调调调调调调 M-QAM信号波形的表达式:调调 SmtRAmcjAmsgtej2=+πfctAmcgtcos2=πfct-Amcgtsin2πfct m1234??=,,,, 其中gt调调元信号脉冲。 因此QAM可以分解分在两个正交的波cos2调调调调调调调调调调调πfct与sin2πfct上的 M-PAM与M-PAM的叠加,其中MM=M。1212 将上面Smt调形得到 SmtRVmej=θmgtej2πfctVmgtcos2=πf c+θm 其中VmAmc2Ams2=+,θmtan=-1AmsAmc。 因此,M-QAM调可以看作是M-PAM与M-PSK的叠加,其中MM=M。1212性能 数字通信中常用率，包括符号率和比特调调调调调调调调调调调调调调调调调率,与信噪比的系衡量制和解方式的性能。下面调调调调调调调调调调调调调调调调调调出一些概念的法,以得到调调调调调调AWGN信道下率的表达式:调调调调调调调调 ,M=星座点的个数 ,E=平均比特能量b ,E=平均符号能量=Eb?log2Ms ,N= 噪声 功率密度调调调0 ,P=调比特率b ,P=每个正交波上的比特率调调调调调调调调bc ,P=调符号率s ,P=每个正交波上的符号率调调调调调调调调sc Qx12=πx?e-t22dt12erfcx2x0=,? Q(x)表示有着零均和位方差的高斯随机量调调调调调调调调调调调调调t大于x的概率。它与高斯差函数调调调调调的系是:调调调调Qx12erfcx2。= 矩形QAM 矩形QAM，RectangularQAM,的星座呈矩形网格配置。因矩形调调调调调调调调调调调调调QAM信号之的最小距离并不是相同能量下最大的,调调调调调调调调调调调调调调调调调调 因此它的率性能没有达到最。不,考到矩形调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调QAM等效于两个正交调波上的脉冲幅度制调调，PAM,的叠加,因此矩形QAM的制解比。调调调调调调调调而后面介的非矩形调调调调调QAM调调调调调调调调调然能达到略好一些的率性能,但是付出的代价是困得多的制和解。调调调调调调调调调调 最早的矩形QAM一般是16-QAM。其原因是很容易就看得出来2-QAM和4-QAM调调上是二制相移控调调调调调调，BPSK,和正交相移控调调，QPSK,,而8-QAM调调调调调调调调调调调调调调调调调有将数位的位分到两个波上的,8-PSK要容易得多,因此8-QAM很少被使用。 误误率性能 可以通个正交波上调调调调调调调调PAM的性能近似得到QAM的率。假矩形调调调调调调调调M-QAM可分解两个正交的调调调调调调M-PAM,有调调 PscPM=-PAM21=-1MQ3M-1EsNo 因此 Ps1=-1-Psc2 精确的比特率要看比特与元符号之的映射系。于以调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调格雷调作bit配置并且个波承相同比特数的情况,由于相两每调调调调调调调调调调调调调调调调调调 个符号之相差一个比特,因此可以得到比特率:调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调 Pbc4k1=-1MQ3kM-1EbNo 因此 Pb1=-1-Pbc2 调数位-kQAM的率性能调调调调调 调于k如8-QAM，k=3,要出率要困得多,一个近似上限:调调调调调调调调调调调调调调调调调调调 Ps?4Q3kEbM-1No 精确的比特率调调调调Pb要看位的排列。 非矩形QAM QAM本身有多可以使用的排列,里只列出两例。调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调 调状8-QAM是最佳的8-QAM,它可以使用最低的平均能量来达到最小的欧几里得度量。状的调调调16-QAM是化的。状的调调调调调调调调QAM非常好地示出调调调QAM与相移控调调之的系。不调调调调调调调调QAM的率很广泛地出,调调调调调调调调调调调因它按其排列各不相同。然的上限是调调调调调调调调调调调调调调调调调调欧几里得度量: PsM<-1Qdmin22No 在里率也与位的排列有。调调调调调调调调调调调调调调 调调调调调调调然一个特的M有最佳的、不的调调调QAM,但是一般人是使调调调调用的调调调QAM,因它的制和解要方便得多。调调调调调调调调调调调调调调调 星座表示误误误 调调调调调调似于其他数字制方式,QAM调调调调调调调调射的信号集可以用星座方便地表示,星座上一个星座点射信号集中的那一点。调调调调调调调调调调调调调调调调调调调每 星座点常采用水平和垂直方向等距的正方调调调调调调调调调调调调调调调调调 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制数表示,情况下星座点的个数一般是调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调2的。调调 星座点数越多,个符号能的信息量就越大。但是每调调调调调调调调调调调调,如果在星座的平均能量保持不的情况下增加星座调调调调调调调调调调调调调调调调调调 点,会使星座点之的距离小,而致率上升。因调调调调调调调调调调调调调调调调调调此高星座的可靠性比低要差。调调调调调调调调调调调调调调 采用QAM调调调调调调调调调调调调调调调调调调制技,信道至少要等于元速率, 了定恢,需要调调调调调调调调调调调调调调调调调调另外的,一般要增加15%左右。 误缺点 与其他制技相比,调调调调调调调QAM调调调调调调具有能充分利用、等强抗噪声能力点。 但QAM调调调调制技用于ADSL的主要是如调调调调调调调调调调调调调何适不同路之大的性能差调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调异。要取得理想的工作特性,QAM接收器需要一个和调送端具有相同的和相特性的调调调调调调调调调调调调调调调调调入信号用于解,QAM接收器利用自适调均衡器来调调调调调调调调调调调调调调调调调调调程中信号生的失真,因此采用QAM的ADSL系的调调调调调调调调调性来自于它的自适均衡器。 当数据速率的要求高调调调调调调调调调调调调8-PSK能提供的上限,一般采用调调调调调调QAM的调制方式。因调QAM的星座点比PSK的星座点更分散,星座点之的距离调调调调因此更大,所以能提供更好的性能。调调调调调 但是QAM星座点的幅度不是完全相同的,所以它的解器需要能调调调调调同正确相位和幅度,不像调调调调调调调调调调调调调PSK解只需要相位,增加了调调调调调调调调调调调调调QAM解调调调调调器的性。