数字通信QAM和QPSK调制
一、正交振幅调制QAM
1原理及应用概述
正交幅度调制（QAM）是一种矢量调制，是幅度和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，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coswt和si
wt上。
f2调制
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Xt和Yt，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。
QAM调制数学原理：QAM调制的表达式一般可表示为ymtAmcoswtBmsi
wt
其中AmdmA，BmemA，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上式进行变换可得
ymtCmcoswtm
Cm
A2

B2
m

arcta

AmBm

其中：Cm、m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。
f3解调
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xt和yt。
因为和取值一般为±1，±3，…，±（ml），所以判决电平应设在信号电平间隔的中点，即Ub＝0，±2，±4，…，±（m2）。
根据多进制码元与二进制码元之间的关系，经m2转换，可将电平信号m转换为二进制基带信号x＇t和y＇t。
4系统分析
由于QAM的错误概率主要取决于信号点间的最小距离所以需要了解信号点星座图1调制信号矢量端点在信号空间的坐标系中的分布图称为调制星座图其中的信号矢量端点称为星象点常规的信号星座图为矩形和十字型本文以矩形星座图为例进行仿真和分析23如图3和图4所示若
为偶数则星座图是正方形若
为奇数则星座图为长方形星座图上的每个点由相位和正交方向上的不同电平表示星座图越大则每个符号代表的比特数越多145但是检测电平和相位也越困难由图5可知要达到与小星座图相同的r