8qam原理
正交调制解调
多进制正交振幅调制技术及其在衰落信道下实现1.背景：在数字通信中．调制解调方式有三种基本方式：振幅键控、频移键控和相位键控。
但单纯的这三种基本方式在实际应用中都存在频谱利用率低、系统容量少等不足。
而在现代通信系统中，通信用户数量不仅在不断增加，人们亦不满足传统通信系统的单一语音服务，希望进行图像、数据等多媒体信息的通信。
因此，传统通信调制解调方式的容量已经越来越不能满足现代通信的要求。
近年来，如何在有限的频率资源中提供高容量、高速率和高质量的多媒体综合业务，是数字通信调制解调领域中一个令人关注的课题。
通过近十多年来的研究，分别针对无线通信信道和有线通信信道的特征，提出了不同的高频谱利用率和高质量的调制解调方案。
其中的QAM调制解调方案为：发送数据在比特／符号编码器内被分成速率各为原来1／2的两路信号，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。
接收端完成相反过程，解调出两个正交码流．均衡器补偿由信道引起的失真，判决器识别复数信号并映射回二进制信号。
不过．采用QAM调制技术，信道带宽至少要等于码元速率，为了码元同步，还需要另外的带宽，一般要增加15％左右。
2.QAM基本原理：在QAM（正交幅度调制）中，数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。
模拟信号的相位调制和数字信号的PSK（相移键控）可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。
因此，模拟信号相位调制和数字信号的PSK（相移键控）也可以被认为是QAM的特例，因为其本质上就是相位调制。
QAM是一种矢量调制，将输入比特先映射（一般采用格雷码）到一个复平面（星座）上，形成复数调制符号，然后将符号的I、Q分量（对应复平面的实部和虚部，也就是水平和垂直方向）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sinwt）上。
这样与幅度调制(AM)相比，其频谱利用率将提高1倍。
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，因此在最小距离相同的条件下可实现更高的频带利用率，QAM最高已达到1024-QAM（1024个样点）。
基于星座图的8QAM最优结构选取
基于星座图的8QAM最优结构选取摘要本文提出了8QAM中最优星座图的设计，并在MATLAB的环境下，对几种常用的8QAM星座图与所设计的星座图分别进行了仿真和对比。
通过设定发送功率对比误比特率曲线的方法，证明了所设计星座图的最优性。
目录1 QAM调制原理 (2)2 QAM星座图设计 (2)2.1常见星座图简介 (2)2.2星座图的性能评价指标 (3)2.3 最优8QAM星座图的构造 (4)3 仿真与对比 (4)3.1 对比对象 (4)3.2 对比前提 (5)3.3 程序仿真 (5)3.4 结果分析 (6)附：完整代码 (7)1 QAM调制原理QAM(Quadrature Amplitude Modulation)正交幅度调制技术，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，实现两路并行的数字信息的传输。
该调制方式通常有8QAM，16QAM，64QAM。
QAM调制实际上就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，频带效率就越高。
调制时，将输入信息分成两部分：一部分进行幅度调制；另一部分进行相位调制。
对于星型8QAM信号，每个码元由3个比特组成，可将它分成第一个比特和后两个个比特两部分。
前者用于改变信号矢量的振幅，后者用于差分相位调制，通过格雷编码来改变当前码元信号矢量相位与前一码元信号矢量相位之间的相位差。
QAM是一种高效的线性调制方式，常用的是8QAM，16QAM，64QAM等。
当随着M 的增大，相应的误码率增高，抗干扰性能下降。
2 QAM星座图设计QAM调制技术对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图。
QAM的星座图呈现星状分层分布，同一层信号点的振幅相同，位于一个圆周上。
常见的调制方式如8QAM，16QAM，64QAM所对应的星座图中分别有8，16，64个矢量端点。
：正交幅度调制信号(QAM)调制解调系统的性能分析
摘要正交幅度调制技术（QAM）是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术，因此在大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛使用。
由于信道资源越来越紧张，许多数据传输场合二进制数字调制已无法满足需要。
为了在有限信道带宽中高速率地传输数据，可以采用多进制(M进制，M>2)调制方式，MPSK则是经常使用的调制方式，由于MPSK的信号点分布在圆周上，没有最充分地利用信号平面，随着M值的增大，信号最小距离急剧减小，影响了信号的抗干扰能力。
MQAM称为多进制正交幅度调制，它是一种信号幅度与相位结合的数字调制方式，信号点不是限制在圆周上，而是均匀地分布在信号平面上，是一种最小信号距离最大化原则的典型运用，从而使得在同样M值和信号功率条件下，具有比MPSK更高的抗干扰能力。
关键词：QAM 调制解调星座图误码率目录摘要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
前言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
一基本原理 .................................................................................................. 错误！未定义书签。
1.1硬件方面 ......................................................................................... 错误！未定义书签。
现代数字调制技术
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
图8-19 用DFT实现OFDM的原理框图
《通信原理课件》
《通信原理课件》
图8-14 多载波传输系统原理框图
《通信原理课件》
在多载波调制方式中，子载波设置主要 有3种方案。图8-15（a）为传统的频分复 用方案，它将整个频带划分为N个互不重叠 的子信道。在接收端可以通过滤波器组进 行分离。图8-15（b）为偏置QAM方案， 它在3dB处载波频谱重叠，其复合谱是平 坦的。
进制信号将得到 MQAM 信号，其中 M L2 。
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。MQAM 目前研究较多，并被建议用于数字通信中的 是 十 六 进 制 的 正 交 幅 度 调 制 （ 16QAM ） 或 六 十 四 进 制 的 正 交 幅 度 调 制 （64QAM），下面重点讨论 16QAM。
现代数字调制技术
8.1 引言
在第6章中已经讨论了几种基本数字调制技术的调制和解调 原理。随着数字通信的迅速发展，各种数字调制方式也在 不断地改进和发展，现代通信系统中出现了很多性能良好 的数字调制技术。
本章我们主要介绍目前实际通信系统中常使用的几种现代 数字调制技术。首先介绍几种恒包络调制，包括偏移四相 相移键控（OQPSK）、 π/4四相相移键控（ π/4 -QPSK）、 最小频移键控（MSK）和高斯型最小频移键控（GMSK）； 然后介绍正交幅度调制（QAM），它是一种不恒定包络调 制。在介绍了这几种单载波调制后，再引入多载波调制， 着重介绍其中的正交频分复用（OFDM）。
但是由于方型星座QAM信号所需的平均发送功 率仅比最优的QAM星座结构的信号平均功率稍大， 而方型星座的MQAM信号的产生及解调比较容易 实现，所以方型星座的MQAM信号在实际通信中 得到了广泛的应用。当M=4, 16, 32, 64时 MQAM信号的星座图如图8-11所示。
64QAM调制原理
64QAM调制原理（1）基于 DVB-C的有线数字电视基于DVB-C的有线数字电视采用了频分（8MHz与8MHz之间）与时分（8MHz之内）复用相结合的方法在一个物理频道上可传输6~8套标准清晰度（码率4Mb/s对应40多万像素）电视节目或2套高清晰度（码率18Mb/s 对应200多万像素）电视节目。
具有图形质量好，可达到DVD的图象质量。
传输节目的套数多（可上百套），而且还可像手机一样移动接收且无重影。
同时有线数字电视信号的抗干扰能力也模拟电视信号强（源于信道编码），此外有线数字电视还具有模拟电视无法比拟的条件接收（可从技术手段上彻底解决收费与非法偷接信号的问题）和电子节目指南（EPG）等一系列优点。
由于有线数字电视系统远比模拟电视系统复杂，其关键技术也比模拟电视好，主要体现：信源编/解码、信道编/解码、传输复用、64QAM正交幅度调制、条件接收（CA）系统、中间件技术和大屏幕显示技术等。
我们知道模拟电视的三大技术指标是C/N、CTB和CSO，而有线数字电视系统的主要技术指标除了这3项之外还有：采样频率、量化比特率、数码率（数码率=采样频率*量化比特率）、误码率、相位抖动和调制误差率（MER）等。
需要说明的是模拟电视与数字电视的载噪比（C/N）的定义不同：对模拟电视而言C/N的定义是图象载波电平的有效值与规定噪声带宽（5.75MHz）的噪声电平的均方根值之比。
而数字电视的C/N的定义却是己调制信号的平均功率与规定噪声带宽（6.95MHz）内的噪声的平均功率之比。
（2）常用的数字调制方式所谓数字调制是指用数字的基带信号对正弦载波信号的某些参数（幅度、频率和相位）进行控制，使之其随基带信号的变化而变化。
数字调制有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）三种基础形式。
当然也可由这三种基本形式组合成联合键控，例如mQAM调制就是幅度和相位的联合键控。
此外，还有编码正交频分复用（COFDM），X进制残留边带调制（美国数字电视使用，其中8VSB相当于相当于64QAM，16VSB 相当于相当于256QAM）等。
2-QAM调制的原理及应用-景楠
QAM调制的原理及应用景楠（北京联通移动网络公司网优中心）摘要：调制就是通过不同的调制方式把信号调节到更高的频率上的过程。
更高的频率可以使信号传播更远的距离，能够有效的减小收发天线的大小，能够有助于频率的复用。
无线通信中常见的调制方式有BPSK、QPSK、8PSK、16QAM和64QAM。
本文将重点64QAM调制技术的原理及应用。
1.引言调制（Modulation）就是对信号源的信息进行处理，使其变为适合于信道传输的形式的过程，就是使载波随信号而改变的技术。
一般来说，信号源的信息含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。
基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言更高频率的信号，以便信道传输。
调制是通过改变高频载波信号的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。
无线通信中常见的调制方式有BPSK、QPSK、8PSK、16QAM和64QAM。
下面将重点介绍64QAM 调制技术的原理及应用。
2. I、Q调制和星座图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原理
QAM是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制方式。
这两个载波通常是相位差为90度(π/2)的正弦波，因此被称作正交载波。
这种调制方式因此而得名。
概述同其它调制方式类似，QAM通过载波某些参数的变化传输信息。
在QAM中，数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。
模拟信号的相位调制和数字信号的PSK可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。
由此，模拟信号频率调制和数字信号FSK也可以被认为是QAM的特例，因为它们本质上就是相位调制。
这里主要讨论数字信号的QAM，虽然模拟信号QAM也有很多应用，例如NTSC和PAL制式的电视系统就利用正交的载波传输不同的颜色分量。
类似于其他数字调制方式，QAM发射信号集可以用星座图方便地表示。
星座图上每一个星座点对应发射信号集中的一个信号。
设正交幅度调制的发射信号集大小为N，称之为N-QAM。
星座点经常采用水平和垂直方向等间距的正方网格配置，当然也有其他的配置方式。
数字通信中数据常采用二进制表示，这种情况下星座点的个数一般是2的幂。
常见的QAM形式有16-QAM、64-QAM、256-QAM等。
星座点数越多，每个符号能传输的信息量就越大。
但是，如果在星座图的平均能量保持不变的情况下增加星座点，会使星座点之间的距离变小，进而导致误码率上升。
因此高阶星座图的可靠性比低阶要差。
当对数据传输速率的要求高过8-PSK能提供的上限时，一般采用QAM的调制方式。
因为QAM的星座点比PSK的星座点更分散，星座点之间的距离因之更大，所以能提供更好的传输性能。
但是QAM星座点的幅度不是完全相同的，所以它的解调器需要能同时正确检测相位和幅度，不像PSK解调只需要检测相位，这增加了QAM解调器的复杂性。
M-QAM信号波形的表达式为：其中g(t)为码元信号脉冲。
因此QAM可以分解为分别在两个正交的载波cos2πfct与sin2πfct上的M1-PAM与M2-PAM的叠加，其中M1M2 = M。
QAM
QAM调制QAM简介调制信号通常在我们的通信系统中，信号发送的处理一般需要两个过程，第一个是基带信号的处理过程，具体就是电信号的转换，还有编码等。
第二个是调制，因为基带信号是在零频附近的，我们需要将基带信号进行处理，将其输入信道，并在信道中传输。
在接收端，这个过程就会反向进行，先解调，后处理基带信号。
而调制，在通信系统中的作用就是，实现频谱的搬移，通过调制信号，将基带信号搬到我想要的频段上，另一个作用就是，通过调制，增加信号的传输可靠性和有效性。
调制关系到了通信系统的性能，是十分重要的过程。
传统的信号调制方式有三种，调幅，调频，还有调相。
但是这三种方式存在很多缺点，而本文所要介绍的QAM调制（Quadrature Amplitude Modulation），全称正交振幅调制，是一种调相和调幅相结合的调制技术，具有频谱利用率高，传输速率高等特点。
发展历程1995年5月我国《数字电视系统标准化专家委员会》成立，从此我国的数字电视系统标准的体系框架确定，并且标准的基本原则和程序得以提出。
2000年年底完成了对日本综合服务数字广播、DVB_T和美国数字电视国家标准多种数字电视地面广播传输制式的比较测试；并且我国自主研制的数字电视广播传输方案从2001年3月开始进入了现场测试阶段。
2005年6月，我国有线电视向数字化过渡的时间表由广电总局制定：2005年，数字电视用户超过3000万；2008年，地面数字电视广播全面推广；2010年，数字广播电视全面实现；2015年，模拟广播电视停止。
继欧洲、美国和日本之后，我国同样采用了DVB_C标准作为有线数字电视传输标准。
基于DVB_C的有线电视网具有信道容量大、传输质量好、传输率高、频带宽的特点，并且能很好地实现各种语言、文字、图像、音乐、数据传输于一缆，从而成为多媒体综合信息网的极好信息传输通道。
DVB_C的核心技术是QAM调制，一般采64QAM调制方式，有时也会采用16QAM、32QAM 或更高的128QAM、256QAM，传输信息速率越高的QAM调制方式，其抗干扰能力就越低。
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8QAM原理
概述
8QAM是一种常见的调制技术，用于在数字通信中传输数据。
本文将深入探讨8QAM 原理的工作机制以及它在通信系统中的应用。
调制技术简介
调制技术是通过改变载波的某些属性将数字数据转换为模拟信号的过程。
调制技术可以分为两大类：模拟调制和数字调制。
模拟调制是将模拟信号与载波信号相乘，产生一个新的调制信号。
而数字调制则是将数字信号与载波信号相乘，产生调制信号。
8QAM调制基础
8QAM代表了8相位调幅，是一种用于将数字数据映射到模拟信号的调制技术。
在8QAM中，每个符号代表3个比特。
因此，8QAM可以实现更高的数据传输速率，但相比于16QAM或64QAM等调制技术，它对信号质量的要求较高。
符号映射
在8QAM中，符号映射是指将数字数据映射到调制信号的过程。
每个符号代表的比特数取决于调制技术的阶数。
对于8QAM，每个符号代表3个比特。
符号映射通常使用星座图展示，其中每个点代表一个符号，而符号的位置代表它所代表的比特序列。
星座图
星座图是一种二维信号图形表示方法，用于表示不同调制技术中的符号。
在8QAM 中，星座图通常由一个正方形和八个点组成，每个点代表一个符号。
这些点通常被均匀地分布在正方形的边缘和中心。
8QAM原理
8QAM原理基于将数字数据分成3个比特一组，并使用星座图进行映射。
在发送端，将3比特的数据组合成一个符号，并根据星座图将其转换为模拟信号。
这个模拟信号经过调制后，可以通过信道传输。
在接收端，接收到的信号经过解调和译码，将模拟信号转换为数字数据，恢复原始信息。
发送端
1.数据划分：将要传输的数字数据分成3比特一组。
2.映射：根据星座图将每个3比特的组合映射为一个符号。
3.调制：将每个符号转换为模拟信号。
4.传输：通过信道将模拟信号发送出去。
接收端
1.接收：接收经信道传输的模拟信号。
2.解调：将模拟信号转换为基带信号。
3.译码：根据星座图将接收到的基带信号解码为3比特的数据组合。
4.组合：将解码后的数据组合成原始的数字数据。
8QAM的应用
8QAM广泛应用于数字通信系统中，特别是在需要高速数据传输和频谱效率的场景中。
以下是几个应用8QAM的示例。
无线通信
8QAM被广泛应用于无线通信系统中，如4G和5G网络。
通过使用8QAM技术，可以
提高数据传输速率并提供更好的频谱效率。
有线通信
8QAM也可以用于有线通信系统，例如高速局域网（LAN）和数据中心内部的连接。
在这些应用中，8QAM可以通过提供更高的数据传输速率来满足用户对高速连接的
需求。
总结
8QAM是一种常见的调制技术，用于数字通信中传输数据。
它基于将数字数据映射到模拟信号的原理，通过使用星座图进行符号映射，将数字信号转换为模拟信号。
8QAM广泛应用于无线通信和有线通信系统中，提供高速数据传输和频谱效率。
通过深入理解8QAM原理，我们可以更好地理解数字通信系统中的调制技术以及它们的应用。