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单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,QAM正交幅度调制,Quadrate Amplitude Modulation,主要内容,QAM的根本概念,QAM的实现,基于QAM调制的OFDM-CDMA系统,QAM的根本概念,QAM的调制波形,QAM星座图的概念、意义及设计,16QAM与64QAM的一些仿真,QAM的调制波形,其中 准备了已调QAM信号在信号星座图矢量图中的星座点矢量点的位置,是发送信号脉冲波形,QAM的星座图的概念、意义及设计,QAM星座图的含义,QAM星座图的参数,16QAM的两种星座图的比较,QAM星座图的设计,多进制QAM的星座图,QAM的星座图含义,星座图就是信号矢量端点的分布图。通常可以用星座图来描述,QAM,信号的信号空间分布状态。,QAM星座图的参数1,最小欧几里德距离,最小欧几里德距离是MQAM信号星座图上星座点间的最小距离,该参数反映了MQAM信号抗高斯白噪声力气,可以通过优化星座图分布来得到最大值,从而抗干扰力气较强。,QAM星座图的参数2,最小相位偏移,最小相位偏移是MQAM信号星座点相位的最小偏移,该参数反映了MQAM信号抗相位抖动力气和对时钟恢复准确度的敏感性,同样可以优化星座点的分布来获得最大值,从而获得更好的传输性能。,16QAM的两种星座图比较1,圆形16,QAM,矩形16,QAM,16QAM的两种星座图比较2,从功率来看:,假设信号点之间的最小距离为2A,且全部信号点等概率消逝,则平均放射信号功率为:,矩形的16QAM信号平均功率10A2,圆形的16QAM信号平均功率14.03A2,两者功率相差1.4dB。即在一样的平均功率的状况下,矩形的最小欧几里德距离较圆形的大,因此抗干扰的力气较强。,16QAM的两种星座图比较3,从星座图的构造来说:,圆形的16QAM有2个振幅值,矩形的有3个振幅值,圆形的16QAM有8个相位值,矩形的有12个相位值,圆形的最小相位偏移为45度,而矩形的最小偏移为18度。,因此,圆形的最小相位偏移比矩形的大,相应的其抗相位抖动的力气较强。,星座图的设计11,Gray编码格雷码,Gray码是一种牢靠性的编码,它将错误降低到最小,缘由在于Gray码的两个码组之间只有一个bit不同。,在星座图上,表现为相邻的星座点表示的m比特的码元承受Gray编码,可以有效的提高误码性能,降低误码率。,星座图的设计12,Gray编码设计,星座图的设计21,相位模糊,对于四相调制信号,其载波相位有4个,在解调时本地恢复的相干载波的相位必需跟踪4个相位中的一个,每次跟踪的载波相位是随机的,这样在接收端就会造成相位模糊的现象。,差分编码可抑制相位模糊,如64QAM,用2bit进展差分编码,后4bit在星座图上承受90度旋转不变的点数分布。,星座图的设计23,差分编码设计,多进制QAM的星座图,16QAM与64QAM的一些仿真,16QAM受干扰后的星座图,两种64QAM星座图的仿真比较,16QAM与64QAM的误码性能比较,16QAM受干扰后的星座图,两种64QAM星座图的仿真比较,承受Gray码设计的星座图红,承受自然码,设计的星座,图蓝,16QAM与64QAM的误码性能比较1,由于QAM的频带利用率的提高是以牺牲确定误码率为代价的,因此选择多进制的QAM调制,需要先猜测信道质量,电平数不愿定越高越好。,这里给出16QAM,64QAM的仿真图形,可以看出,在一样信噪比的状况下,64QAM的误码性能比16QAM差,误码率高。,16QAM与64QAM的误码性能比较2,红色曲线16QAM,蓝色曲线64QAM,QAM的实现,单路QAM的实现,1圆形16QAM的实现,2矩形16QAM的实现,基于星座图解调方法的比较,QAM-OFDM的实现原理,圆形16QAM的实现1,16进制星形QAM,每个码元由4bit组成,每个码元的第一个比特,通过差分的方式来转变QAM向量的振幅。当输入的该比特为“l”时,则将当前码元的向量振幅,转变到与前一个码元的向量振幅不同的振幅环上;当输入的该比特为0时,则当前码元的向量振幅与前一码元一样;每个码元的其余三比特,通过Gray差分相位编码的方法来转变信号的相位,也就是说,通过Gray编码来转变当前码元信号向量与前一个码元信号向量的相位差。,圆形16QAM的实现2,例如,假设输入为“000”,则当前码元的信号相位与前一个码元信号相位一样。当输入为001时,则当前码元的相位,在前一个码元信号相位的根底上增加 ,输入数据与相位差的关系如表所示:,输入数据,当前码元的相位增量,000,0,001,011,111,101,100,110,100,矩形16QAM的实现1,以16QAM为例,这里Amc和Ams就为 ,gt是发送信号脉冲波形,矩形16QAM的实现2,电路实现,基于星座图解调方法比较,最小距离法,划分区域法,两种方法的比较,最小距离法1,步骤:,接收到的R是受到干扰后信号为一个矢量a+bi,星座图中每个矢量 ,分别为 ,遍历116个星座点计算距离,得到16个距离值,比较得到最小值,返回所对应的星座图的点,判决为这个点。,最小距离法2,运算量:,判决一个符号需要:计算16次距离,每次距离用到2次平方及3次加减运算,同时,比较得到最小距离也需要确定的运算量。,如冒泡方法需要nn1/2次,n16,即120次。,
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