正交振幅调制(QAM)

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Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制，这是近年来被国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式。QAM是数字信号的一种调制方式，在调制过程中，同时以载波信号的幅度和相位来代表不同的数字比特编码，把多进制与正交载波技术结合起来，进一步提高频带利用率。

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，如图1所示，分别有4、16、64、…个矢量端点。由图2可以看出，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。

图1 4QAM、l6QAM、64QAM星座图

图2 l6QAM信号电平与信号状态关系

图3示出了产生多进制QAM信号的数学模型。图中x＇(t) 由序列a1，a2，…，ak 组成，y＇(t)由序列b1，b2，…，bk 组成，它们是两组互相独立的二进制数据，经2/m变换器变为m进制信号x(t)和y(t)。经正交调制组合后可形成QAM信号。

QAM信号采取正交相干解调的方法解调，其数学模型如图4所示。解调器首先对收到的QAM信号进行正交相干解调。低通滤波器LPF滤除乘法器产生的高频分量。LPF输出经抽样判决可恢复出m电平信号x(t)和y(t)。因为和取值一般为±1，±3，…，±（m-l），所以判决电平应设在信号电平间隔的中点，即＝0，±2，±4，…，±（m-2）。根据多进制码元与二进制码元之间的关系，经m/2转换，可将电平信号m转换为二进制基带信号x＇(t)和y＇(t)。

图3 QAM信号产生

图4 QAM信号解调