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1、第五章数字调制与解调数字通信原理主要内容5.1引言5.2二进制数字调制与解调原理5.3二进制数字调制系统的抗噪声性能5.4二进制数字调制系统的性能比较5.5多进制数字调制与解调原理5.6现代数字调制解调技术数字通信原理重庆大学通信工程学院5.6现代数字调制解调技术数字调制三种基本方式(数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制)存在的不足：频谱利用率低、抗多径抗衰落能力差、功率谱衰减慢带外辐射严重等为了改善这些不足，近几十年来人们不断地提出一些新的数字调制解调技术，以适应各种通信系统的要求。本节分别对几种具有代表性的数字调制系统进行讨论。数
2、字通信原理重庆大学通信工程学院5.6现代数字调制解调技术正交振幅调制（QAM）1最小移频键控（MSK）2数字通信原理重庆大学通信工程学院正交振幅调制(QAM)随着通信业务需求的迅速增长，寻找频谱利用率高的数字调制方式已成为数字通信系统设计、研究的主要目标之一。正交振幅调制QAM(QuadratureAmplitudeModulation)就是一种频谱利用率很高的调制方式。正交振幅调制QAM的应用领域：中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统、移动通信系统等领域。数字通信原理重庆大学通信工程学院正交振幅调制(QAM
3、)MQAM调制原理MQAM的星座图MQAM解调原理MQAM抗噪声性能数字通信原理重庆大学通信工程学院MQAM调制原理正交振幅调制是用两个独立的基带数字信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。正交振幅调制信号的一般表示式数字通信原理重庆大学通信工程学院An是基带信号幅度g(t-nTs)是宽度为的单个基带信号波形令正交振幅调制信号的一般表示式数字通信原理重庆大学通信工程学院QAM中的振幅Xn和YnXn和Yn也可以表示为A是固定振幅cn、dn由输入数据确定cn
4、、dn决定了已调QAM信号在信号空间中的坐标点正交振幅调制信号的一般表示式数字通信原理重庆大学通信工程学院MQAM调制原理串/并变换2/L电平变换2/L电平变换预调制LPF预调制LPFΣ输出y(t)AmBm输入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电平的基带信号为了抑制已调信号的带外辐射，该L电平的基带信号还要经过预调制低通滤波器，形成X(t)和Y(t),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信号数字通信原理重庆大学通信工程学院正交振幅调制(QAM)MQA
5、M调制原理MQAM的星座图MQAM解调原理MQAM抗噪声性能数字通信原理重庆大学通信工程学院MQAM的星座图信号矢量端点的分布图称为星座图。通常，可以用星座图来描述QAM信号的信号空间分布状态。M＝16的16QAM的两种具有代表意义信号星座图方型16QAM星座（标准型16QAM）星型16QAM星座比较(3,3)(3,1)(-3,3)(-3,1)(-3,-3)(3,-3)(-1,-1)(-1,1)(0,4.61)(0,2.61)(4.61,0)(0,-4.61)(0,-2.61)(2.61,0)(-4.61,0)(-2.61,0)数字通信原
6、理重庆大学通信工程学院方型星座图与星型星座图的比较1.功率信号点之间的最小距离为2A所有信号点等概率出现平均发射信号功率方形星座图星形星座图结论：星型星座图与方型星座图功率相差1.4dB数字通信原理重庆大学通信工程学院MQAM的星座图2.星座结构星型16QAM只有两个振幅值，而方型16QAM有三种振幅值星型16QAM只有8种相位值，而方型16QAM有12种相位值结论：在衰落信道中，星型16QAM比方型16QAM更具有吸引力。数字通信原理重庆大学通信工程学院MQAM的星座图M=4、16、32、…、256时MQAM信号的星座图M=4、16、6
7、4、256时星座图为矩形，而M=32、128时星座图为十字形。前者M为2的偶次方，即每个符号携带偶数个比特信息后者M为2的奇次方，每个符号携带奇数个比特信息。数字通信原理重庆大学通信工程学院MQAM与MPSK星座图比较若已调信号的最大幅度为1，则MPSK信号星座图上信号点间的最小距离为MQAM信号矩形星座图上信号点间的最小距离L为星座图上信号点在水平轴和垂直轴上投影的电平数，M=L2结论：当M=4时，d4PSK＝d4QAM，实际上，4PSK和4QAM的星座图相同当M＝16时，d16QAM＝0.47，而d16PSK＝0.39，d16PSK<
8、d16QAM这表明，16QAM系统的抗干扰能力优于16PSK。数字通信原理重庆大学通信工程学院正交振幅调制(QAM)MQAM调制原理MQAM的星座图MQAM解调原理MQAM抗噪声性能数字通信原
