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基本技能实习（论文）
图1-1 QAM信号调制原理图
1.1.2 QAM调制性能
QAM信号的波形可表示成两个标准正交信号波形f1(t)和f2(t)的线型组合[10-11]，即：
S(t)?S1(t)f1(t)?S2(t)f2(t) (1-6) 式中
2g(t)cos2(?fct) (1-7) f1(t)??g f2(t)?且
2?gg(t)sin2(?fct) (1-8)
?11? S?[S1S2]=?Ac?gAs?g? (1-9)
22???式中g是信号脉冲g(t)的能量。
任意一对信号向量之间的欧氏距离是[10-11]：
(e) dm?sm?sn?in1?g?Amc?Anc?2??Ams?Ans?2 (1-10) 2??在特殊情况下，即信号幅度取一组离散值{（2m-1-M）d, m=1,2?.M}信号星座图是矩形的。在这种情况下，相邻两点间的欧氏距离即最小距离为：
(e) dm?d2?g (1-11) in为了求QAM的错误概率，这里必须详细说明信号点的星座图。
(e)d错误概率主要由信号点间的最小距离决定，假设信号星座满足条件min?2A，
若所有星座点是等概率，那么它们的平均发送功率是：
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1 Pav?M
A222(A?A)?(a?a?msmc) (1-12)
Mm?1M2mc2ms式（1.9）中，M是QAM星座图中的点数，（ams,amc）是由A归一化的信号坐标。 1.1.3 QAM星座图
星座映射规则不同，星座呈现不同的分布形式。16QAM星座图分别有星型星座和方型星座。星型星座如图1-2(a)所示，其中信号点的分布呈星型。同理，方型星座图中信号点的分布呈方形，如图1-2(b)所示。
图1-2 16QAM星座图
QAM调制有几个重要的参数：峰值-均值比γ，星座图间最小欧几里得距离dmin和最小相位偏移?min。不同的数字传输系统，对这些参数的要求各不相同[10-11]。
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（1）QAM信号的峰值-均值γ ??其中，
（2）最小欧几里得距离dmin
最小欧几里得距离dmin是指QAM信号星座图上星座点间的最小距离，该参数衡 量了QAM信号抗高斯噪声的能力，最小距离dmin与抗高斯白噪声的性能呈正比关系。
（3）最小相位偏移?min
最小相位偏移?min，是指标准QAM星座图上信号点之间的相位的最小偏移量。该参数对QAM信号抗相位抖动能力和对时钟恢复精确度的敏感性有了很好的反映，
最小相位偏移量?min越大，抗相位抖动能力也随着越强。
一个具有良好性能的QAM信号，其星座图要满足三个方面的要求[12-13]： a) 信号峰值-均值比要小，用以保证调制信号的包络起伏越小，从而增强其抗非线性失真的能力。
b) 信号点间的最小欧几里得距离要尽量大，从而保证获得最佳的抗加性高斯白噪声性能。
c) 星座点间最小相位偏移要保证尽量大，以增强调制信号的抗相位抖动性能，包括抗定时恢复的时钟抖动和抗信道相位抖动性能。
就一个确定的QAM星座图而言，是不可能同时满足这三个要求的，而只能根据不同传输系统的要求，在保证主要性能要求的前提下，折中地或采取自适应的办法进行设计调节。不同星座的参数如表1.1所示。
PpealPpealPave (1-13)
Pave表示信号的峰值功率，表示信号的平均功率。
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基本技能实习（论文） 表1-1 星座参数值表
参数 类型 方形星座图 星型星座图 ?min 18? 45? dmin ? 1.8 1.514 0.663E0 0.534E0
由表1.1可见，当信号平均功率
Pave一定时，方型星座图的最小欧几里得距离
dmin比星型星座图要大，也就是说，方型星座图抗高斯噪声能力比星型星座图强，
适宜在典型的高斯白噪声信道中使用。但是，在抗相位及抗非线性失真等性能上，
方型星座图不如星型星座图，这是因为其最小相位偏移?min比星型星座图小且峰值?大于星型星座图。
1.2 QAM解调
MQAM信号的解调通常采用正交相干解调法，其解调器原理图1-3所示。解调端接收到的带有噪声的已调MQAM信号作为输入，与本地恢复的两个相互正交的载波信号进行相乘运算后，再经过低通滤波也就是匹配滤波器，输出两路多电平基带信号X(t)和Y(t)。多电平判决器对多电平基带信号进行判决和检测，再经L电平到2电平转换和并/串变换器最终输出二进制码流。
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