QAM调制的基本原理.docVIP

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2020-12-12 发布于浙江
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QAM调制的基本原理.doc

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数据经过信道编码之后，被映射到星座图上。下面讨论星座图的概念。图1就是QAM调制器的基本原理框图，这里包含几个主要的概念：什么是I、Q调制；数字信号怎样映射到极坐标上面。什么是I、Q调制，为什么要采用I-Q调制一个信号有三个特性随时间变化：幅度、相位或频率。然而，相位和频率仅仅是从不同的角度去观察或测量同一信号的变化。人们可以同时进行幅度和相位的调制，也可以分开进行调制，但是这既难于产生更难于检测。但是在特制的系统中信号可以分解为一组相对独立的分量：同相（I）和正交（Q）分量。这两个分量是正交的，且互不相干的。图1中的QAM调制器中I和Q信号来自一个信号源，幅度和频率都相同，唯一不同的是Q信号的相位与I信号相差90o。具体关系如图2所示，当I的幅度为1的时候，Q的幅度为0，而当I的幅度为0的时候，Q的幅度为1，两个信号互不相干，相位相差90o，是正交的。 QAM调制的基本原理QAM调制实际上是幅度调制和相位调制的组合。相位 + 幅度状态定义了一个数字或数字的组合。QAM的优点是具有更大的符号率，从而可获得更高的系统效率。通常由符号率确定占用带宽。因此每个符号的比特（基本信息单位）越多，效率就越高。对于给定的系统，所需要的符号数为2n,这里n是每个符号的比特数。对于16QAM，n = 4，因此有16个符号，每个符号代表4 bit：0000, 0001,0010等。对于64QAM，n = 6，因此有64个符号，每个符号代表6bit：000000，000001，000010等。以上就是QAM调制的基本原理。经过信道编码的二进制的MPEG-2比特流进入QAM调制器，信号被分为两路，一路给I，另一路给Q，每一路一次给3比特的数据，这3比特的二进制数一共有8种不同的状态，分别对应8种不同的电平幅度，这样I有8个不同幅度的电平，Q有8个不同幅度的电平，而且I和Q两路信号正交。这样任意一个I的幅度和任意一个Q的幅度组合都会在极坐标图上映射一个相应的星座点，这样每个星座点代表由6个比特的数据组成的一个映射，I和Q一共有8×8共64种组合状态，各种可能出现过的数据状态组合最后映射到星座图上为图5所显示的64QAM星座图。