星座图分析

数字通信中几种调制方式的星座图由于实际要传输的信号（基带信号）所占据的频带通常是低频开始的，而实际通信信道往往都是带通的，要在这种情况下进行通信，就必须对包含信息的信号进行调制，实现基带信号频谱的搬移，以适合实际信道的传输。

即用基带信号对载波信号的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。

因为正弦信号的特殊优点（如：形式简单，便于产生和接受等），在大多数数字通信系统中，我们都选用正弦信号作为载波。

显然，我们可以利用正弦信号的幅度，频率，相位来携带原始数字基带信号，相对应的分别称为调幅，调频，调相三种基本形式。

当然，我们也可以利用其中二种方式的结合来实现数字信号的传输，如调幅-调相等，从而达到某些更加好的特性。

一．星座图基本原理一般而言，一个已调信号可以表示为：（1）上式中，是低通脉冲波形，此处，我们为简单处理，假设，，即是矩形波，以下也做同样处理。

假设一共有（一般总是2的整数次幂，为2，4，16，32等等）个消息序列，我们可以把这个消息序列分别映射到载波的幅度，频率和相位上，显然，必须有才能实现这个信号的传输。

当然，我们也不可能同时使用载波信号的幅度、频率和相位三者来同时携带调制信号，这样的话，接收端的解调过程将是非常复杂的。

其中最简单的三种方式是： (1.当和为常数，即时，为幅度调制(ASK。

(2.当和为常数，即时，为频率调制(FSK。

(3.当和为常数，即时，为相位调制(PSK。

我们也可以采取两者的结合来传输调制信号，一般采用的是幅度和相位结合的方式，其中使用较为广泛的一项技术是正交幅度调制(MQAM。

我们把（1）式展开，可得：（2）根据空间理论，我们可以选择以下的一组基向量：其中是低通脉冲信号的能量，。

这样，调制后的信号就可以用信号空间中的向量来表示。

当在二维坐标上将上面的向量端点画出来时，我们称之为星座图，又叫矢量图。

也就是说，星座图不是本来就有的，只是我们这样表示出来的。

星座图解调算法的性能分析研究星座图解调算法是指通过将接收信号与星座图进行比较来恢复原始信号的调制解调技术。

该算法在数字通信领域中得到了广泛应用，并且在高速通信系统中性能表现出色。

但是，在实际应用中，使用星座图解调算法仍然存在一些问题。

本文将对这些问题进行分析，并提出改进的方案。

一、算法原理星座图解调算法原理较为简单。

其基本思路是，将接收信号通过计算其在星座图上的近似点，进而恢复原始信号。

具体步骤如下：1、采集信号并进行抽样处理，得到数字信号。

2、将数字信号通过正交变换（如离散傅里叶变换）转换为星座点。

3、根据星座图上的点来近似接收信号的星座点位置。

4、最终恢复原始信号。

二、问题分析1、抗噪性能差在实际应用中，信道中的噪声以及其他干扰都会对接收信号造成影响。

在星座图解调算法中，这种干扰会使接收信号误判为其他星座点，从而导致恢复信号时出现错误。

2、运算复杂度高星座图解调算法需要完成大量繁琐的运算，在实际应用中容易出现明显的时间延迟，影响整个通信系统的实时性能。

3、对信噪比的依赖性较强星座图解调算法对信噪比的要求较高，如果信道的噪声过大，则会影响算法的恢复效果。

三、改进方案1、增加前置滤波器可以通过增加前置滤波器来降低信道中的噪声和干扰。

滤波器可以根据接收信号在频域上的特征来进行设计，并在信号解调前进行滤波处理，从而提高算法的抗噪性能。

2、降低运算复杂度可以通过改变星座图的大小来减少解调算法的运算量，从而降低整个通信系统的时间延迟。

3、改进算法设计可以将星座图解调算法与其他数字信号处理算法进行组合，并使用机器学习算法对星座图解调算法的性能进行优化。

这样可以提高算法的灵敏度和抗噪性能，从而改进星座图解调算法在实际应用中的性能表现。

四、结论综上所述，星座图解调算法是一种重要的数字信号处理技术，在通信系统中具有重要的应用价值。

但是，该算法在实际应用中仍然存在一些问题。

针对这些问题，可以采取不同的改进方案来提高算法的性能和效率，从而推动星座图解调算法在数字通信领域的进一步研究和应用。

数字通信中几种调制方式的星座图由于实际要传输的信号（基带信号)所占据的频带通常是低频开始的,而实际通信信道往往都是带通的,要在这种情况下进行通信，就必须对包含信息的信号进行调制，实现基带信号频谱的搬移，以适合实际信道的传输.即用基带信号对载波信号的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。

因为正弦信号的特殊优点(如:形式简单，便于产生和接受等），在大多数数字通信系统中，我们都选用正弦信号作为载波.显然,我们可以利用正弦信号的幅度，频率，相位来携带原始数字基带信号,相对应的分别称为调幅，调频，调相三种基本形式.当然,我们也可以利用其中二种方式的结合来实现数字信号的传输，如调幅－调相等,从而达到某些更加好的特性。

一．星座图基本原理一般而言，一个已调信号可以表示为：()()cos(2)N m n k s t A g t f t πϕ=+0t T ≤<(1）00001,2......1,2.......1,2........1,2........N N m m n n k k ====上式中,()g t 是低通脉冲波形,此处，我们为简单处理，假设()1g t =,0t T <≤，即()g t 是矩形波，以下也做同样处理。

假设一共有0N (一般0N 总是2的整数次幂，为2，4，16，３2等等)个消息序列,我们可以把这0N 个消息序列分别映射到载波的幅度m A ，频率n f 和相位k ϕ上，显然，必须有 0000N m n k =⨯⨯才能实现这0N 个信号的传输。

当然,我们也不可能同时使用载波信号的幅度、频率和相位三者来同时携带调制信号，这样的话,接收端的解调过程将是非常复杂的。

其中最简单的三种方式是：（1）.当n f 和k ϕ为常数，即0000,1,1m N n k ===时,为幅度调制(A ＳK ）。

（2）．当m A 和k ϕ为常数，即00001,,1m n N k ===时，为频率调制（FSK)。

白羊座（拉丁语名称为Aries，天文符号是♈，日本称为牡羊座）是黄道十二星座之一，位于双鱼座和金牛座之间。

面积441.39平方度，占全天面积的1.07%，在全天88个星座中，面积排行第三十九。

金牛座（拉丁语名称为Taurus，天文符号♉）黄道带星座之一，面积797.25平方度，占全天面积的1.933%，在全天88个星座中，面积排行第十七。

双子座（拉丁语名称Gemini，天文符号♊）黄道带星座之一，面积513.76平方度，占全天面积的1.245%，在全天88个星座中，面积排行第三十位。

巨蟹座(拉丁语名称为Cancer，天文符号♋)，黄道带星座之一，面积505.87平方度，占全天面积的1.226%，在全天88个星座中，面积排行第三十一位。

狮子座（拉丁语名称Leo，天文符号♌）黄道带星座之一，面积946.96平方度，占全天面积的2.296%，在全天88个星座中，面积排行第十二位。

室女座（拉丁语名称Virgo，天文符号为♍，日本称为“乙女座”），是最大的黄道带星座，面积1294.43平方度，占全天面积的3.318%，在全天88个星座中，面积排行第二位，仅次于长蛇座。

天秤座（天文符号:♎；Unicode代码是264E，HTML代码是9806）是黄道星座之一，位于处女座与天蝎座之间，这个星座有十几颗使用8英寸(20厘米)或更大望远镜可见的星系天蝎座（拉丁语名称为Scorpius，天文符号为♏），是一个位于南天球的黄道带星座，面积496.78平方度，占全天面积的1.204%，在全天88个星座中，面积排行第三十三。

人马座（拉丁语名称为Sagittarius，天文符号♐，在日本被译为射手座）是一个南天黄道带星座，面积867.43平方度，占全天面积的2.103%，在全天88个星座中，面积排行第十五。

摩羯座早在5000年前，就已经有了摩羯座，即海中之羊的星象描述，摩羯座被认为是人的灵魂升入天堂所经过的大门。

这个南天星座大而醒目，尽管它没有一颗亮星。

·83·监测与测量Monitoring & Measurement总第106期数字电视星座图的测试与分析吴海龙（辽宁省广播电视技术保障中心）【摘 要】本文简要介绍QAM调制及其星座图的形成过程，并较详细利用测试星座图分析和判断数字电视系统噪声特征和来源等，这对数字电视系统的维护具有重要的意义。

【关键词】数字电视；广义噪声；星座图；测试应用作者简介：吴海龙，辽宁省广播电视技术保障中心，高级工程师，主要从事全省广播电视光纤传输网络设备技术维护及管理等工作。

一、前言众所周知，无论是模拟电视信号还是数字电视信号，它们在产生和传输过程中都会受到失真、噪声、干扰等影响。

在模拟电视中主要有失真（CSO、CTB）、白噪声、哼声（即交流声）、外界电磁波侵入干扰等，这主要是以幅度为特征的噪声，会使模拟电视图像出现雪花、重影、滚动及垂直、倾斜或水平波纹等现象。

在数字电视中，这些噪声影响依然存在，而且增加了数字调制和传输中带来的的影响，例如IQ幅度不平衡、IQ相位差、载波泄漏、相干干扰、相位噪声、增益压缩等。

一般把上述造成数字电视信号损伤的因素都当做噪声来处理，通常称为“广义噪声”，严重时会使数字电视图像出现马赛克、静帧或图像中断等现象。

上述的广义噪声对数字电视信号引起的各种故障用简单的测电平的方法很难查找和判别，而采用测试数字信号星座图是一个有效的方法之一，它能直观地监测数字电视信号的变化，以便对设备或传输网络采取相应的措施。

二、64QAM星座图形成原理在有线数字电视采用的QAM调制大都是64QAM调制方式，它采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的双边带调制，既调幅又调相，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比特。

当比特流（视频码流、音频码流和辅助数据码流）进入64QAM调制器时，则是6个比特（从000000～111111）形成一个符号，最多有64种不同的组合，然后分成两路分别调制到两个正交的I、Q平面上，每个符号在I/Q平面上的位置与其调制幅度和相位相一一对应，这样便形成64QAM的星座图，它表示上述I信号和Q信号的64种不同组合信号矢量端点（星座点）的分布图，可以直观地显示出各个星座点的幅值和相位，如图1所示。

数字通信中几种调制方式的星座图由于实际要传输的信号（基带信号）所占据的频带通常是低频开始的，而实际通信信道往往都是带通的，要在这种情况下进行通信，就必须对包含信息的信号进行调制，实现基带信号频谱的搬移，以适合实际信道的传输。

即用基带信号对载波信号的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。

因为正弦信号的特殊优点（如：形式简单，便于产生和接受等），在大多数数字通信系统中，我们都选用正弦信号作为载波。

显然，我们可以利用正弦信号的幅度，频率，相位来携带原始数字基带信号，相对应的分别称为调幅，调频，调相三种基本形式。

当然，我们也可以利用其中二种方式的结合来实现数字信号的传输，如调幅-调相等，从而达到某些更加好的特性。

一．星座图基本原理一般而言，一个已调信号可以表示为：()()cos(2)N m n k s t A g t f t πϕ=+ 0t T ≤< （1）00001,2......1,2.......1,2........1,2........N N m m n n k k ====上式中，()g t 是低通脉冲波形，此处，我们为简单处理，假设()1g t =，0t T <≤，即()g t 是矩形波，以下也做同样处理。

假设一共有0N （一般0N 总是2的整数次幂，为2，4，16，32等等）个消息序列，我们可以把这0N 个消息序列分别映射到载波的幅度m A ，频率n f 和相位k ϕ上，显然，必须有 0000N m n k =⨯⨯才能实现这0N 个信号的传输。

当然，我们也不可能同时使用载波信号的幅度、频率和相位三者来同时携带调制信号，这样的话，接收端的解调过程将是非常复杂的。

其中最简单的三种方式是：(1).当n f 和k ϕ为常数，即0000,1,1m N n k ===时，为幅度调制(ASK)。

(2).当m A 和k ϕ为常数，即00001,,1m n N k ===时，为频率调制(FSK)。

全天88星座图拉丁名所有格缩写汉语名位置面积①大小星数②AndromedaAndromedaeAnd仙女座北天72219100AntliaAntliaeAnt唧筒座南天2396220ApusApodisAps天燕座南天2066720AquariusAquariiAqr宝瓶座赤道9801090AquilaAquilaeAql天鹰座赤道6522270AraAraeAra天坛座南天2376330AriesArietisAri白羊座赤道4413950AurigaAurigaeAur御夫座北天6572190BootesBootisBoo牧夫座赤道9071390CaelumCaeliCae雕具座南天1258110CamelopardalisCamelopardalisCam鹿豹座北天7571850CancerCancriCnc巨蟹座赤道5063160CanesVenaticiCanumVenaticorumCVn猎犬座北天4653830CanisMajorCanisMajorisCMa大犬座赤道3804380CanisMinorCanisMinorisCMi小犬座赤道1837120CapricornusCapricorniCap摩羯座赤道4144050CarinaCarinaeCar船底座南天49434110CassiopeiaCassiopeiaeCas仙后座北天5982590CentaurusCentauriCen半人马座南天106009150CepheusCepheiCep仙王座北天5882760CetusCetiCet鲸鱼座赤道123104100ChamaeleonChamaeleonisCha蝘蜓座南天1327920CircinusCirciniCir圆规座南天938520ColumbaColumbaeCol天鸽座南天2705440ComaBerenicesComaeBerenicesCom后发座赤道3864253CoronaAustrilisCoronaeAustrilisCrA南冕座南天1288025CoronaBorealisCoronaeBorealisCrB北冕座赤道1797320CorvusCorviCrv乌鸦座赤道1847015CraterCraterisCrt巨爵座赤道2825320CruxCrucisCru南十字座南天688830CygnusCygniCyg天鹅座北天80416150DelphinusDelphiniDel海豚座赤道1896930DoradoDoradusDor箭鱼座南天1797220DracoDraconisDra天龙座北天10830880EquuleusEquuleiEqu小马座赤道728710EridanusEridaniEri波江座赤道113806100FornaxFornacisFor天炉座赤道3984135GeminiGeminorumGem双子座赤道5143070GrusGruisGru天鹤座南天3664530HerculesHerculisHer武仙座赤道122505140 HorologiumHorologiiHor时钟座南天2495820 HydraHydraeHya长蛇座赤道13030120HydrusHudriHyi水蛇座南天2436120IndusIndiInd印地安座南天2944920LacertaLacertaeLac蝎虎座北天2016835LeoLeonisLeo狮子座赤道9471270 LeoMinorLeonisMinorisLMi小狮座赤道2326420 LepusLeporisLep天兔座赤道2905140LibraLibraeLib天秤座赤道5382950LupusLupiLup豺狼座南天3344670LynxLyncisLyn天猫座北天5452860LyraLyraeLyr天琴座北天2865245MensaMensaeMen山案座南天1537515 MicroseopiumMicroacopiiMic显微镜座南天2106620 MonocerosMonocerotisMon麒麟座南天4833585 MuscaMuscaeMus苍蝇座南天1387730 NormaNormaeNor矩尺座南天1657420 OctansOctantisOct南极座南天2915035 OphiuchusOphiuchiOph蛇夫座赤道94811100 OrionOrionisOri猎户座赤道59426120PavoPavonisPav孔雀座南天3784445 PegasusPegasiPeg飞马座赤道112107100 PerseusPerseiPer英仙座北天6152490 PhoenixPhoenicisPhe凤凰座南天4693740 PictorPictorisPic绘架座南天2475930PiscesPisciumPsc双鱼座赤道8891475 PiscisAustrinusPiscisAustriniPsA南鱼座赤道2456025 PuppisPuppisPup船尾座赤道67320140PyxisPyxidisPyx罗盘座赤道2216525 ReticulumReticuliRet网罟座南天1148215 SagittaSagittaeSge天箭座赤道808620 SagittariusSagittariiSgr人马座赤道86715115 ScorpiusScorpiiSco天蝎座赤道49733100 SculptorSculptorisScl玉夫座赤道4753630 ScutumScutiSct盾牌座赤道1098420 SerpensSerpentisSer巨蛇座赤道6372360 SextansSextantisSex六分仪座赤道3144725 TaurusTauriTau金牛座赤道79717125 TelescopiumTelescopiiTel望远镜座南天2525730 TriangulumTrianguliTri三角座赤道1327815 TriangulumAustraleTrianguliAustralisTrA南三角座南天1108320 TucanaTucanaeTuc杜鹃座南天2954825 UrsaMajorUrsaeMajorisUMa大熊座北天128003125UrsaMinorUrsaeMinorisUMi小熊座北天2565620VelaVelorumVel船帆座南天50032110VirgoVirginisVir室女座赤道12940295VolansVolantisVol飞鱼座南天1417620VulpeculaVulpeculaeVul狐狸座赤道2685545①单位为平方度。

星座图的绘制与分析技术星座图是一种被广泛使用的可视化工具，用于表示两个或更多参数之间的关系。

它能够帮助我们找到两个或多个变量之间的模式，趋势和关联性。

以下是关于星座图的绘制和分析技术的一些讨论。

1. 星座图的绘制技术星座图的绘制技术最初是由卡尔·皮尔逊开发的，他是一位英国数学家和统计学家。

星座图可以用手绘或使用计算机程序绘制，具体绘制步骤如下：（1）确定变量。

首先，需要确定要在星座图中表示的变量。

这些变量可以是数值，也可以是名义等级变量。

（2）准备数据。

收集所有变量的测量数据，并将其记录在数据表中。

（3）绘制目标轴。

绘制星座图需要先绘制一个目标轴。

目标轴通常是一个水平和垂直交叉的线，其中水平线表示一个变量，垂直线表示另一个变量。

（4）定义变量比例。

定义每个变量的比例，并在水平轴和垂直轴上标记相应的比例值。

这是确定星座图的坐标。

（5）将数据映射到目标轴上。

将收集的数据标点到目标轴上。

（6）绘制星座图。

通过绘制相应的点来表示数据和坐标轴上的位置。

2. 星座图的分析技术星座图的分析技术包括数据点的分布，相关性，异常值等。

以下是一些常见的星座图分析技术：（1）分布。

可以通过查看星座图中数据点的分布来确定它们是否按预期分布。

如果数据点呈现出一定的模式或趋势，则可能表明存在某种关联关系。

（2）相关性。

可以通过查看星座图中数据点的相对位置来确定它们之间的相关性。

如果数据点聚集在一起或形成一种模式，则表明它们之间存在一定程度的相关性。

（3）异常值。

可以通过查看星座图中的异常值来确定它们是否对数据集产生了扰动效应。

异常值可能是由于测量错误或数据输入错误引起的。

在对数据进行分析之前，应该先排除异常值。

3. 应用实例星座图在很多领域中都得到了广泛的应用，例如商业，医学，环境等。

以下是一些星座图应用的实例：（1）商业应用。

星座图在市场调查和销售分析中得到广泛应用。

通过将销售数据与市场特征数据相结合，星座图可以帮助企业了解受众需求和竞争环境。