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QAM（Quadrature Amplitude Modulation）：正交振幅调制正交调幅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。
正交调幅信号有两个相同频率的载波，但是相位相差90度（四分之⼀周期，来⾃积分术语）。
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。
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。
QAM - 原理QAM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，模拟信号频率调制和数字信号的FSK（频移键控）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。
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。
单载波qam参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述单载波QAM（Quadrature Amplitude Modulation）是一种常见的数字调制技术，被广泛应用于无线通信系统中。
它通过调节载波的振幅和相位来传输数字信息，具有高效利用频谱资源、提高传输速率的优点。
在无线通信领域，单载波QAM的参数选择对系统的性能有重要影响。
本文将从单载波QAM的基本概念、参数选择和性能分析三个方面对其进行深入探讨。
首先，我们将介绍单载波QAM的基本概念，包括其调制原理、调制方式和调制解调过程。
然后，我们将重点讨论单载波QAM 的参数选择，包括载波数目、调制阶数和调制误差等。
通过合理选择参数，可以提高系统的容量、抗干扰性能和误码率性能。
最后，我们将进行单载波QAM的性能分析，包括码率误差性能、功率效率和带宽效率等方面的评估。
本文的目的是系统地介绍单载波QAM的参数选择和性能分析方法，为研究人员和工程师在无线通信系统设计中提供参考。
在结论部分，我们将对文章进行总结，并给出对单载波QAM参数选择的建议，同时展望未来的研究方向。
通过深入了解单载波QAM的相关知识，我们可以更好地应用该技术，提高系统的性能和可靠性。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文将按照以下结构介绍单载波QAM的相关内容：第一部分为引言部分，主要对单载波QAM的概述进行简要介绍，并阐述文章的目的。
第二部分为正文部分，分为三个小节进行阐述：2.1 单载波QAM的基本概念：该部分将介绍单载波QAM的基础概念，涵盖其定义、特点以及基本原理等方面内容。
2.2 单载波QAM的参数选择：该部分将讨论单载波QAM的参数选择问题，包括调制阶数的选择、载波间隔的确定以及功率分配策略等方面内容。
2.3 单载波QAM的性能分析：该部分将对单载波QAM的性能进行详细分析，包括误码率性能、带宽效率以及抗噪声等方面内容。
第三部分为结论部分，主要总结本文的研究内容，给出对单载波QAM 的参数选择的建议，并展望了未来研究的发展方向。
通信电子中的同步解调器设计与实现同步解调器是一种在通信电子中使用的设备，主要用于解调数字信号。
在设计和实现同步解调器时，需要考虑多个因素，包括信号调制方式、频谱特性和时钟同步等。
以下是同步解调器设计与实现的一般步骤。
首先，需要确定信号的调制方式。
常见的调制方式包括频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。
选择适当的调制方式取决于通信系统的需求和性能要求。
其次，需要了解信号的频谱特性。
频谱特性包括信号的中心频率、带宽和谱形等。
根据频谱特性，可以选择合适的滤波器和混频器等组件来处理信号。
接下来，需要考虑时钟同步问题。
在数字通信中，发送端和接收端的时钟需要保持同步，以确保信号正确解调。
常见的时钟同步方法包括基于传输信号中的时钟信息和基于外部时钟源的同步等。
设计同步解调器时，需要考虑信号的采样问题。
采样率的选择与信号的带宽相关。
过高的采样率会增加系统的计算负担，而过低的采样率会造成信号失真。
因此，需要根据信号的带宽选择适当的采样率。
在实现同步解调器时，可以采用数字信号处理（DSP）技术。
DSP技术可以对信号进行精确的采样和处理，实现高质量的解调效果。
常见的DSP算法包括滤波、混频和解调等。
最后，需要进行系统测试和性能优化。
通过测试可以评估同步解调器的性能，包括误码率、信噪比和频谱效益等。
根据测试结果，可以对系统进行优化，提高解调器的性能。
总结起来，同步解调器设计与实现需要考虑信号调制方式、频谱特性和时钟同步等因素。
通过选择合适的组件和采用DSP技术，可以实现高质量的解调效果。
通过系统测试和性能优化，可以进一步提高解调器的性能。
4qam调制原理4QAM调制原理引言：4QAM调制是一种常用的数字调制技术，广泛应用于数字通信系统中。
本文将详细介绍4QAM调制的原理及其在通信系统中的应用。
一、4QAM调制的基本原理4QAM调制是指在信号调制过程中，将输入的数字信号分为4个等级，每个等级代表一个复数信号点。
这4个信号点分别位于复平面的四个象限中，通过调制将输入的数字信号映射为相应的信号点，再将信号点通过信道传输至接收端。
4QAM调制的优点是在给定的带宽和功率限制下，可以实现更高的数据传输速率。
二、4QAM调制的映射方式4QAM调制采用星座图来表示信号点的位置和相位信息。
具体而言，星座图是复平面上的一个正方形，分别代表4个信号点的位置。
每个信号点由两个正交的振幅调制信号表示，一个振幅代表实部，另一个振幅代表虚部。
通过调整振幅的大小和相位的变化，可以实现不同的信号点。
三、4QAM调制的解调方式在接收端，需要对接收到的信号进行解调，以恢复原始的数字信号。
解调的过程和调制相反，将接收到的信号点映射回数字信号。
解调过程中需要考虑信号传输过程中的噪声和衰落等因素，以保证解调的准确性。
四、4QAM调制在通信系统中的应用4QAM调制在数字通信系统中有广泛的应用。
其中一个典型的应用是在无线通信系统中，如4G和5G网络。
由于4QAM调制可以提供较高的数据传输速率和较高的频谱效率，因此在高速无线网络中得到了广泛应用。
此外，4QAM调制还可以用于数据存储系统中，如硬盘驱动器和光纤通信系统等。
五、4QAM调制的优缺点4QAM调制的优点是可以实现较高的数据传输速率和频谱效率，同时在给定的带宽和功率限制下工作。
缺点是在信号传输过程中对噪声和衰落较为敏感，需要有效的解调算法来提高信号的可靠性。
结论：4QAM调制是一种常用的数字调制技术，通过将数字信号映射为星座图上的信号点，并利用解调算法进行解调，实现了高速数据传输和频谱效率的提高。
在无线通信和数据存储等领域得到了广泛应用。
16－QAM 基带传输系统1． 引言随着通信业迅速的发展，传统通信系统的容量已经越来越不能满足当前用户的要求，而可用频谱资源有限，业不能靠无限增加频道数目来解决系统容量问题。
另外，人们亦不能满足通信单一的语音服务，希望能利用移动电话进行图像等多媒体信息的通信。
但由于图像通信比电话需要更大的信道容量。
高效、可靠的数字传输系统对于数字图像通信系统的实现很重要，正交幅度调制QAM 是数字通信中一种经常利用的数字调制技术，尤其是多进制QAM 具有很高的频带利用率，在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下，正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
为了加深对QAM 调制解调数字传输系统的理解，本实验对整个16－QAM 基带传输系统的仿真，结构框图如图1所示:2． QAM 调制解调原理2．1 QAM 调制正交幅度调制QAM 是数字通信中一种经常利用的数字调制技术，尤其是多进制QAM 具有很高的频带利用率，在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下，正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
正交幅度调制（QAM ）信号采用了两个正交载波t f t f c c ππ2sin 2cos 和，每一个载波都被一个独立的信息比特序列所调制。
发送信号波形如图2.1.1所示,2sin )(2cos )()(t f t g A t f t g A t u c T ms c T mc m ππ+= M m ,...,2,1=图2.1.1 M=16QAM 信号星座图式中{mc A }和{ms A }是电平集合，这些电平是通过将k 比特序列映射为信号振幅而获得的。
例如一个16位正交幅度调制信号的星座图如下图所示，该星座是通过用M ＝4PAM 信号对每个正交载波进行振幅调制得到的。
利用PAM 分别调制两个正交载波可得到矩形信号星座。
QAM 可以看成是振幅调制和相位调制的结合。
因此发送的QAM 信号波形可表示为),2cos()()(n c T m mn t f t g A t u θπ+= ,,....,2,11M m = ,,....,2,12M n = 如果,211k M =,222k M =那么QAM 方法就可以达到以符号速率)(21k k R B +同时发送12221log M M k k =+个二进制数据。
基于FPGA的QAM调制解调器设计与实现随着通信技术的快速发展，QAM（Quadrature Amplitude Modulation）调制技术在数字通信系统中得到了广泛的应用。
QAM调制技术通过同时调制正交载频信号的幅度和相位来传输更多的信息，提高了信号传输的效率和可靠性。
本文将探讨基于FPGA的QAM调制解调器的设计与实现过程。
一、概述QAM调制解调器的设计主要包括两个关键部分：调制器和解调器。
调制器负责将数字信号转换为QAM信号进行传输，解调器则将接收到的QAM信号还原为原始的数字信号。
二、硬件设计1. FPGA的选择在设计基于FPGA的QAM调制解调器时，选取适合的FPGA芯片非常重要。
较高的时钟频率和足够的片内资源是选择FPGA的两个主要考虑因素。
例如，Xilinx公司的Spartan系列或Artix系列FPGA都是不错的选择。
2. QAM调制器设计QAM调制器的主要任务是将数字信号转换为QAM信号。
具体步骤如下：（1）将输入的数字信号进行二进制编码，得到对应的二进制序列。
（2）将二进制序列按照一定的方式进行映射，得到对应的复数序列。
（3）将复数序列通过QAM调制器实现正交载波调制，得到QAM 信号。
3. QAM解调器设计QAM解调器的主要任务是将接收到的QAM信号还原为原始的数字信号。
具体步骤如下：（1）利用QAM解调器将接收到的QAM信号转换为复数序列。
（2）通过反映射的方式，将复数序列还原为二进制序列。
（3）将二进制序列解码，得到原始的数字信号。
三、软件设计1. VHDL编程基于FPGA的QAM调制解调器的实现主要依赖于硬件描述语言VHDL的编写。
通过编写VHDL代码，可以定义电路的结构和功能，并实现各个模块之间的连接和通信。
2. 时序分析在设计过程中，需要进行时序分析，确定各个信号的传输时刻、延迟和相位关系。
时序分析可以保证设计的稳定性和可靠性，避免信号冲突和传输错误。
四、实现与测试在设计完成后，需要将代码烧录到FPGA芯片中进行实现。
南昌工程学院本科毕业设计（论文）QAM传输系统的设计与实现Design and Achievement Of QAM System学院（系）：计算机与信息工程学院专业：通信工程学生姓名：学号：2011103451指导教师（职称）：评阅教师：完成日期：2015年4月南阳理工学院Nanyang Institute of TechnologyQAM传输系统的设计与实现通信工程专业[摘要]正交振幅调制QAM是一种相位和振幅联合控制的数字调制技术。
它应用范围非常广泛，不仅在移动通信领域而且在有线电视传输、数字视频广播、卫星通信等领域都得到广泛应用。
本文深入研究QAM调制解调的基本原理、系统结构及性能参数，实现QAM调制解调系统的Simulink仿真及性能分析；详细分析模拟信号数字化的基本理论及实现方法，实现差分脉码调制的Simulink仿真及性能比对；基于上述理论构建模拟信源QAM传输系统，并利用Matlab/Simulink进行建模仿真及性能验证。
仿真结果表明，所构建的QAM数字传输系统可以实现模拟信号良好的传输。
[关键词] 数字传输；正交振幅调制；差分脉码调制；建模仿真Design and Simulation of QAM SystemCommuncation Engineering Major Lin LongAbstract :Quadrature amplitude modulation is a joint-controlled digital modulation technology of phase and amplitude. It is widely used not only in the mobile communication field, but also in other fields, such as wire television transmission field, digital video broadcasting, satellite communication, etc... This paper studies the basic principles of QAM modulation and demodulation, then simulates the whole 16QAM system and discusses performances of system by the simulink toolbox. This paper also analyses the basic principles and implementation method on digitalizing analog signals, then simulates the DPCM system and contrasts performances of system. At last, this paper designs a QAM transmission system of analog sources, then simulates the whole transmission system and comparing performances of system. The simulation shows analog signals can be transmitted correctly in the system designed in this paper.Key words: digital transmission; quadrature amplitude modulation; differential pulse code modulation; model and simulate目录1引言 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.1.1 调制在通信系统中的作用 (1)1.1.2 数字调制解调技术现状与发展 (2)1.2 QAM调制解调技术在数字通信领域的应用优势 (2)1.3 仿真软件介绍 (3)1.4 论文主要内容及结构安排 (3)2 QAM调制解调技术研究及Simulink仿真 (4)2.1 QAM调制 (4)2.1.1 QAM调制原理 (5)2.1.2 QAM调制性能 (6)2.1.3 QAM星座图 (7)2.2 QAM解调 (8)2.3 QAM调制解调系统的Simulink仿真 (9)2.3.1 16QAM调制解调系统的Simulink仿真 (9)2.3.2 64QAM调制解调系统的Simulink仿真 (11)2.4 MQAM调制解调系统性能仿真分析 (12)2.4.1频带利用率分析 (12)2.4.2 误码率分析 (13)2.4.3 功率利用率分析 (15)2.5 本章小结 (15)3模拟信号数字化研究及Simulink仿真 (15)3.1 脉冲编码调制 (16)3.2 差分脉冲编码调制 (16)3.2.1 DPCM编解码基本原理 (16)3.2.2 最佳预测器 (17)3.2.3 DPCM的系统性能分析 (19)3.3 DPCM的Simulink仿真 (20)3.4 信道误码对语音质量影响的仿真分析 (21)3.4.1 最佳预测器抽头系数的确定 (21)3.4.2 构建测试模型及仿真 (22)3.4.3 与PCM话音解码对比分析 (23)3.5本章小结 (24)4 QAM传输系统的构建与仿真 (24)4.1 构建QAM传输系统 (24)4.1.1 模拟信源数字通信系统模型 (24)4.1.2 QAM传输系统的模型 (26)4.2 QAM传输系统的仿真 (26)4.3 应用实例的仿真 (29)4.4本章小结 (30)结论及尚存在的问题 (30)参考文献 (31)致谢 (31)1引言信号传输的过程中需要都要占用一定的带宽，数字信号的传输比模拟信号对对带宽的需求更高。
随着卫星有效载荷种类的增多和分辨率的不断提高，需要传输的信息量越来越大。
为了将这些信息实时传输到地面，对星上数传系统的传输能力的要求就越来越高。
为了在有限的带宽信道中有效的传输大量的数据，人们研制了各种调制方式来解决有限带宽和大量数据传输之间的矛盾。
例如可以采用多进制数字调制(包括幅度、频率、和相位多进制调制)、联合调制、网格调制等等。
其中幅度和相位联合调制方式，即QAM（ Quadrature Amplitude Modulation）调制方式综合ASK(Amplitude Shift Keying)与PSK(Phase Shift Keying)的优点，并通过采用多进制调制方式来提高频带利用率(提高信息传输速率)，因此它在频带利用率和接收端误译码率等指标上，比单一调制正弦波的一个参数的调制方式都要优越，但它的设备复杂程度也是比较高的[1-3]。
随着电子技术的不断发展，设备复杂性也在相对地降低，因此QAM 方式是目前高速调制解调器中比较好的的调制方式。
1.1 课题研究背景及意义调制是指为了适应信道传输的要求，把基带信号的频谱搬移到一定的频带范围。
对基带信号进行调制的目的主要有:进行频率分配、信号容易辐射、减少噪声和干扰的影响、实现多路复用和克服设备的限制等。
调制方式有许多，不同的调制方式对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响。
传统的频率调制和相位调制两种数字调制方式都存在频谱利用率低、抗多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等不足。
正交振幅调制(QAM)是一种相位和振幅联合控制的数字调制技术，它不仅可以得到更高的频谱效率，而且可以在限定的频带内传输更高速率的数据。
QAM在当今通信领域扮演着重要的角色，因此对QAM 进行深入研究具有重要的理论和现实意义。
1.1.1 调制在通信系统中的作用从语音、图像、音乐等信源直接转换而得到的电信号频谱比较低，其频谱特点是低通频谱，有些包括直流分量也有些可能不包含，其最高频率和最低频率的比值一般都比较大，比如语音信号的频谱范围大概为三百到三千赫兹，这种信号被称为基带信号。
为了使基带信号能够在频带信道上进行传输，比如无线信道，同时也为了能够同时传输多路基带信号，就需要采用调制和解调的技术。
调制解调研究的主要内容包括:己调信号的频谱特性、调制的原理、解调的原理、已调信号的产生方法、解调的实现方法、解调后的误码率性能和信噪比性能等。
1.1.2 数字调制解调技术现状与发展因为以前的通信系统为模拟通信系统，所以调制技术是由模拟信号的调制与解调技术最初开始发展的。
后来，数字通信系统得到了迅速的发展，随之而来的是数字调制技术的广泛应用和迅速发展。
随着现在日益增多的各种通信系统数量，为了更好的充分利用日益紧张的频谱资源，广大通信科研工作者致力于研究频谱利用率更高的新型数字调制方式，而且原CCITT(国际电报电话咨询委员会)也一直在促进并鼓励开发新奇的频谱使用技术，为了各种通信系统能够有效的进行通信，原CCITT 科学地将频段分别分配给各个通信系统，因而，许多科研院所，用户个体和通信公司都在通过开发先进的调制技术用以提高频谱利用率。
提高频谱利用率是人们设计和规划通信系统的关注焦点之一，同时也是提高通信系统容量的重要措施。
频谱利用率越高，就要求已调信号所占的带宽要越窄，即己调信号频谱从天线发射时功率的主瓣要越窄，同时也要求旁瓣的幅度要越低，也就是说要求辐射到相邻频道的功率即带外辐射要越小。
在数字调制系统中的频谱利用率主要是指传输的效率问题，也就是说，通信系统的传输速率不是唯一需要关注的指标，同时还要看在一定的传输速率下信道频带所占的宽度为多少。
如果系统的频带利用率高，就表明通信系统具有较高的传输效率，反之传输效率就低。
从上面对频谱利用率的定义可以发现，要使得通信系统的频谱利用率有所提高主要可以两种途径:一是通过提高该调制系统的传信率即信息传输速率，二是降低已调信号所占用的频带宽度[1-3]。
振幅和相位联合调制QAM技术作为本课题的研究对象，就是一种近些年来获得了飞速发展的调制技术，该技术就具有极高的信息传输速率。
1.2 QAM调制解调技术在数字通信领域的应用优势以WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA为代表的第三代移动通信网络除了支持传统的话音业务以外，还推出了大容量的宽带数据服务，与以GSM、CDMA1595标准为代表的第二代移动通信系统相比，在技术上，3G系统的上下行速率理论上可以达到2Mbit/s左右的水平，它可以提供包括视频在内的各种多媒体宽带应用服务，诸如下载或流媒体类业务，需要系统提供更高的传输速率和更多的延迟。
为了满足此要求，WCDMA对空口接口作了改进，引入了HSDPA技术，使之可支持高达10Mbit/s的峰值速率。
