正交幅度调制(QAM)概述

本章主要介绍局域网、广域网等基本的计算机网络通信技术，以及OSI各层的主要功能和工作原理，还介绍了计算机网络数据通信中常用的技术指标和参数。这些都是我们平时网络工程建设和系统设计的基础和前提。这部分是调制模式下的QAM正交幅度调制。4.正交调幅。

QAM(正交幅度调制)是用两个调制信号对两个频率相同、相位正交的载波进行幅度调制，然后将调制后的信号叠加在一起进行传输或发射。当在NTSC和PAL系统中形成色度信号时，通过正交幅度调制将两个色度信号调制到色度副载波上。

QAM也可以用于数字调制。数字QAM有4QAM、8QAM、16QAM、32QAM等多种调制方式。其中，16QAM和32QAM广泛应用于数字有线电视系统。以16QAM为例介绍其原理。

图3-34显示了16QAM调制器的框图和星座图。作为调制信号的输入二进制数据流在串-并转换后被转换成四个并行数据流。这四路数据，两两组合，分别进入两个电平转换器，转换成两路4电平数据。例如，00转换为–3，01，10转换为1，11转换为3。两路4电平数据g1(t)和g2(t)分别调制载波cos2πfct和sin2πfct，然后相加得到16QAM信号。

QAM调制效率高，对传输路径信噪比要求高，适合有线电视传输。在美国，正交调幅通常用于地面微波链路，不用于国内卫星。在欧洲，QAM调制用于有线数字电视，而在加拿大，正交幅度调制用于卫星。QAM是振幅和相位的组合调制技术，它使用载波的振幅和相位来传输信息比特。因此，在最小距离相同的情况下，QAM星座图中可以容纳更多的星座点，可以实现更高的频带利用率。目前QAM星座点数最高已经达到256QAM。

PSK只利用载波的相位，它所有的星座点只能分布在一个半径相同的圆上。当星座点较多时，星座点之间的最小距离会非常密集，非常容易受到噪声干扰。调制技术的可靠性可以用相邻星座点之间的最小距离来衡量。最小距离越大，抵抗噪声和其他干扰的能力越强，当然前提是信号的平均功率相同。当噪声等干扰的幅度小于最小距离的1/2时，解调器不会误判，即不会传输误码；当噪音等干扰的幅度大于最小距离的1/2时，将发送错误代码。所以PSK一般只在8PSK以下使用，常用的有BIT/SK和QPSK。当星座点数进一步增加时，即需要更高的频带利用率时，将采用QAM调制。在PSK，I信号和Q信号不是相互独立的。为了得到恒定的包络信号，它们的值是有限的，这是PSK信号的基本特性。如果去掉这个限制，就可以得到正交调幅QAM。作为特例，当每个正交信号只有两个值时，QAM与4-PSK完全相同。当M & gtQAM在4点钟的信号星座分布成正方形，而不是像PSK那样沿着固定的圆分布。