QAM讲解ppt课件.ppt

1、QAM调制解调,通信工程,QAM（QuadratureAmplitudeModulation）为正交幅度调制的简称。它是一种将两种调幅信号汇合到一个信道的方法，因此会双倍扩展有效带宽。正交调幅被用于脉冲调幅，特别是在无线网络应用。,2,正交调幅信号有两个相同频率的载波，一个信号叫I信号，另一个信号叫Q信号。从数学角度将一个信号可以表示成正弦，另一个表示成余弦。两种被调制的载波在发射时已被混和。到达目的地后，载波被分离，数据被分别提取然后和原始调制信息相混和。,3,QAM是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅，利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性，实现两路并行

2、的数字信息的传输。该调制方式通常有二进制QAM（4QAM）、四进制QAM（l6QAM）、八进制QAM（64QAM）、，对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图，分别有4、16、64、个矢量端点。电平数m和信号状态M之间的关系是对于4QAM，当两路信号幅度相等时，其产生、解调、性能及相位矢量均与4PSK相同。,4,16QAM示意图,5,QAM调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。在美国，正交调幅通常用在地面微波链路，不用于国内卫星，欧洲的电缆数字电视采用QAM调制，而加拿大的卫星采用正交调幅。QAM是幅度、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，因此在最

3、小距离相同的条件下，QAM星座图中可以容纳更多的星座点，即可实现更高的频带利用率，目前QAM星座点最高已可达256QAM。,6,16QAM调制解调图,7,16QAM系统全图,8,总模块说明：信源为PN序列，有两种电平信号，经过串并转换后，进入二四进制转换模块，该模块是把二电平的信源信号变成4电平信号，即将0，1交替组合，变成00,11,01,10,各个数据代表不同的幅度，因为是处理串并转换后的信号，所以要处理I路和Q路两路信号，此时频率为信源频率的1/4。随后的输出与载波相乘，进行调制，完成后将两路信号对应位置相加，经过有高斯噪声的信道，进入接收端。通过锁相环得到载波信号，与接收到的信号进行相

4、乘，完成解调过程。再将得到的波形经过线性低通滤波器（频率设为300Hz，大于250Hz），进行滤波，随后将波形幅度放大2倍，进入四二进制转换，再进入整流模块，后进入并串转换，随后将两路信号相加，得到总的信号，随后将信号再次进行并串转换，得到最后的波形。,9,串并转换模块,10,11,二四进制转换,12,说明：该模块前面部分和串并转换模块是一样的，信号进入该模块，相当于再进行一次串并转换，过程不再多说。然后将两个D触发器输出作为输入，分别控制两个单刀双掷开关，根据不同的数据，使单刀双掷开关按要求输出数据。,13,门限判决四二电平转换子系统,14,说明：该模块主要是将四电平图形变为二电平图形，与前

5、面的二四电平转换模块相对应，是前模块的逆变换。其中4570，4573，4572是3路相同的输入，它们3路输入和4532两路输出作为控制单刀双掷开关的器件，随着它们值的变化，单刀双掷开关有按电路走向输出电平值，完成整个四二转换过程。当4570输入为0时，4536输进4532的值0被输出，控制后续开关。,15,并串子系统,16,说明：并串子系统与前面的串并子系统相对应，是前面串并过程的逆过程。4916PN序列频率为250Hz，而后面的PN序列4913频率为500Hz，因此在4913的一个时钟内，4916有两个周期，控制电路连续运行两次，将经过与门，或门，D触发器运算后的数据有序地输出，并使整个过程

6、输出的频率为500Hz。在这个实验中，并串转换经历两次，将输入的250Hz变换成信源的1000Hz。,17,锁相环实行载波同步模块,18,说明：该模块主要是为了得到与调制模块相同的载波而建立的。3个线性滤波器截止频率都是100Hz。通过锁相环作用得到与调制处相同的载波，实现载波同步。,19,波形图,20,信源输出图形,21,接收端最后输出图形,22,两者对比,23,上图为信源模块输出（黄色）和最后并串转换后（绿色）输出，可以发现两者除了幅度不同，图形是相同的，只是有一个延迟，说明整个过程是正确的。而如果要得到和信源完全一样的图形，只要在最后部分加一个增益放大模块和一个延迟器件，选择合适参数即可得到和信源一眼的图形。,24,串并转换后输入的第一路数据,25,串并转换后输入的第二路数据,26,二四转换后输出的第一路数据,27,二四转换后输出的第二路数据,28,为I路信号经过线性滤波器后输出的图像,29,为Q路信号经过线性滤波器后得