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16QAM原理与算法,一、内容介绍16QAM简介DSP介绍16QAM原理图与星座图,16QAM原理与算法,16QAM原理与算法,QAM是英文QuadratureAmplitudeModulation的缩略语简称，意为正交幅度调制，是一种数字调制方式。16QAM是指包含16种符号的QAM调制方式。,信号调制的方式有：BPSK、GMSK、QPSK、8PSK、16QAM、32QAM等，伴随着每一种调制方式的出现，其目的都是为了提高码元速率，常用的控制方式有两种：1、相移键控；2、调幅正交键控。,16QAM原理与算法,DSP（digitalsignalprocessor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。,16QAM原理与算法,数字信号处理(DigitalSignalProcessing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。,16QAM原理与算法,16QAM原理与算法,16QAM原理与算法,16QAM原理与算法,16QAM是两路4ASK信号的叠加其演变方式可以有以下两种：1）、正交调幅法，由两路正交的4电平振幅键控信号叠加而成；2）、复合相移法，由两路独立的4相位移相键控信号叠加而成。16QAM是两路4ASK信号的叠加，可采用串/并变换器将速率为Rb的二进制码元序列分为两路；根据公式换算：Rs=Rb/10log（2）16，可以得出指数值为4，即二进制位数采用4个位长进行组合，每个组合分别映射在一个相位上，对应位置为360/8。,16QAM原理与算法,16QAM原理与算法,16QAM调制原理QAM正交振幅调制是用两个独立的信号分别去调制同相与正交两个载波,QAM已调信号可以表示为:I（t）=Sin（）t+Cos（）t。Q（t）同理式中和是承载信息的正交载波的信号幅度,是信号脉冲.16QAMModem发送端经过16QAM映射得到I、Q两路信号,送到脉冲成形滤波器限制发送信号的带宽,并有效的消除符号间干扰.,16QAM调制与算法,16QAM原理与算法,16QAM原理与算法,二、调制与运算位长与映射Bit位运算,16QAM原理与算法,若截取长度为输入信号元宽度的4倍（当输入信号为“0”时，系统的输出波形是“0000”）。如果可求出0000到1111之间时间段的波形叠加值，依次输出，就可以得到输入信号的成形波形。若在此段内抽样8点，则每个样点经过16QAM调制后，则有16个可能值，这个值应该是包括了正交振幅的处理；共有16x8=128个数据。将这128个数据存入查找表中，这一步我理解的可能是在DSP中完成处理；用连续四个输入信号进行寻址，就可以不必计算二进制乘法，从而提高系统的运算速度。SSR是一个四位移位寄存器，数据串行输入，并行输出，初始状态预置为“0000”，每一时钟信号读入一位数据，同时串行移位；计数器为3位，每次时钟从000计数至111；ROM的宽度为7位，存储128个数据，对应各个样点的数值，每次时钟到来时，输出8个10比特宽的数据。（这个不是很理解。）,16QAM原理与算法,下面以四电平的16QAM为例介绍如何对多电平基带信号进行判决并恢复出二进制码。1、四电平自然码逻辑将四进制的值、自然码及按判决结果列在表1中。表1：,16QAM原理与算法,从FEC前向纠错编码，用一个简单的D/A转换器将一对符号比特转换成四电平信号，送入平衡调制器另一端输入RF或IF载波。用类似的方法将另一对符号比特转换成四电平信号，用与前述正交的平衡调制器调制（即载波相位移）。两个平衡调制器的输出合成16QAM信号，以载波（或中频）为中心。输出的信号将被补差成实际传输频率。,16QAM原理与算法,在接收机中，采用的是正交相干解调，它也是由两个平衡调制器组成，本地震荡器产生的两个相互正交的本地载波（一个载波由另一个载波移相而得）送给平衡调制器，同时本地震荡器必须与发射机的原载波锁相，它的相位由复杂的锁相环从数据中恢复。平衡调制器输出的不是方波，而是四电平调制的方波，呈弧型，这是因为频道带宽限制的滤波结果。这样，同相信号和正交信号（两者均为四电平信号）经判决重新还原成两路2比特的数字形式，经多工处理得到原来的数据流。,16QAM原理与算法,五、结束语16QAM是数字正交调幅的一种典型速率高配的技术，可使用较低的传输功率，获得更高的频谱利用率，降低误码率，在接收机的到达相位上，演算成一个高速率的调制方式；假设一组数据流，在不同调制下，则产生不同的码元序列串/并输出；调制的幅度、相位映射数目，同码速率呈正比关系演算。一个BPSK映射数为2（即：0、1），一个16QAM则是16（由00001111），DSP处理的幅度及相位能力愈强，接收端表现出的码元处理速率则越高，包络线的分布数也越多；在DSP运算下，假设在PS域下，采用8PSK调制的单载波码速率为7.2Mbit/s，则采用16QAM后，可支持的速率上限则为7.2*2=14.4Mbit/s。,16QAM原理与算法,谢谢！,
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