第4章-正交振幅调制.ppt

第8章新型数字带通调制技术理想低通MPSK误码率公式可以近似为写为：8.1正交幅度调制8.1正交幅度调制2矢量图矩形星座图
M为2的偶数次幂

十字形星座图
M为2的奇数次幂

QPSK与4QAM相同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Xk和Yk，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。8.1正交幅度调制解调器输入信号与本地恢复的两个正交载波相乘后，经过低通滤波输出两路多电平基带信号Xk和Yk。多电平判决器对多电平基带信号进行判决和检测，再经L电平到2电平转换和并/串变换器最终输出二进制数据。
8.1正交幅度调制（1）正交调幅法：用两路独立的正交4ASK信号叠加，形成16QAM信号。I路I路I路解调器输入信号与本地恢复的两个正交载波相乘后，经过低通滤波输出两路多电平基带信号Xk和Yk。多电平判决器对多电平基带信号进行判决和检测，再经4电平到2电平转换和并/串变换器最终输出二进制数据。（5）复合相移法：它用两路独立的QPSK信号叠加，形成16QAM信号。 对于M=16的16QAM来说，有多种分布形式的信号星座图。两种具有代表意义：矩形16QAM星座（也称为标准型16QAM）和星型16QAM星座。若信号点之间的最小距离为2A，且所有信号点等概率出现，则平均发射信号功率为两者功率相差1.4dB。一是星型16QAM只有两个振幅值，而方型16QAM有三种振幅值；二是星型16QAM只有8种相位值，而方型16QAM有12种相位值。这两点使得在衰落信道中，星型16QAM比方型16QAM更具有吸引力。
但方型星座QAM信号所需的平均发送功率比QAM星座结构的信号平均功率小，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。
16QAM信号和16PSK信号的性能比较
按最大振幅相等，画出这两种信号的星座图设其最大振幅为AM，则16PSK信号的相邻信号点的欧氏距离为

16QAM的相邻信号点欧氏距离（最小距离）为

d2超过d1约1.57dB。8.1正交幅度调制当平均功率受限时：
MPSK信号的平均功率（振幅）就等于其最大功率（振幅）。
MQAM信号，其最大功率和平均功率之比：

即此时d2又可增加倍

16QAM信号，在等概率出现条件下，可以计算出其最大功率和平均功率之比等于1.8倍，即2.55dB。
在平均功率相等条件下，16QAM的噪声容限超过16PSK约4.12dB。6MQAM抗噪声性能
对于方型QAM，可以看成是由两个相互正交且独立的多电平ASK信号叠加而成。因此，利用多电平ASK信号误码率的分析方法，可得到M进制QAM的误码率为M进制方型QAM的误码率曲线7MQAM的频带利用率调制过程表明，MQAM信号可以看成两个正交的抑制载波双边带调幅信号的相加，所以其功率谱都取决于同相和正交路基带信号的功率谱。MQAM与MPSK信号在相同信号点数时，功率谱相同，带宽均为基带信号带宽的2倍。8.1正交幅度调制实例：一种用于调制解调器的传输速率为9600b/s的16QAM方案，其载频为1650Hz，滤波器带宽为2400Hz，滚降系数为10％。