通信原理板块——正交振幅调制(QAM/MQAM)

1、正交振幅调制(QAM)基本概念

正交振幅调制(QAM/MQAM)是一种振幅和相位联合键控，在QAM体制中，信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制

QAM一个码元的表示方式：ek(t)=Ak·cos(ωc·t+θk)，k·TB≤t≤(k+1)·TB;其中k取整数，Ak和θk分别取多个离散值

ek(t)可以看作是两个正交的振幅键控信号之和

MQAM调制包括4QAM、16QAM、64QAM、256QAM等QAM信号，其矢量图像是星座，故又称为星座调制

2、16QAM信号的调制

16QAM信号的产生方式有两种：一是正交调幅法;二是复合相移法

(1)正交调幅法

正交调幅法，即用两路独立的正交4ASK信号叠加，形成16QAM信号

(2)复合相移法

复合相移法，即用两路独立的QPSK信号叠加，形成16QAM信号

(3)16QAM和16PSK信号比较

两者矢量图比较

相邻点欧几里得距离代表噪声容限的大小

16QAM信号的相邻点欧几里得距离d1和16PSK信号的相邻点欧几里得距离d2,其中AM代表最大振幅

在最大功率(振幅AM)相等时，d1超过d2约1.57dB

若考虑平均功率，16PSK信号的平均功率等于其最大功率，16QAM信号的最大功率和平均功率之比等于1.8倍，即2.55dB

计算方式：dB=10·log(P1/P2)

故在平均功率相等下，16QAM比16PSK信号的噪声容限大4.12dB

(4)QAM应用案例

QAM特别适用于频带资源有限的场合，电话信道采用QAM，因为其带宽限制在频带300Hz-3400Hz范围内

在ITU-T中建议采用16QAM体制以2.4kBaud的码元速率传输9.6kb/s的数字信息

一种用于调制解调的传输速率为9600b/s的16QAM方案，其载频为1650Hz，滤波器带宽为2400Hz,滚降系数为10%