∧?請關注為星標，在知識的海洋每天進步1%第 483?期QAM(正交振幅調制)：QAM是Quadrature Amplitude Modulation的縮寫，中文譯名為“正交振幅調制”，其幅度和相位同時變化，屬于非恒包絡二維調制。QAM是正交載波調制技術與多電平振幅鍵控的結合 。

▌QAM概述

? ? ? ?隨著現代通信技術的發展，特別是移動通信技術高速發展，新的需求促使新的業務不斷產生，因而導致頻率資源越來越緊張。在有限的帶寬里要傳輸大量的多媒體數據，頻譜利用率成為當前至關重要的課題，由于具有高頻譜利用率、高功率譜密度等優勢，16QAM技術被廣泛應用于高速數據傳輸系統.在很多寬帶應用領域，比如數字電視廣播，Internet寬帶接入，QAM系統都得到了廣泛的應用。QAM用于數字調制方面，有4QAM、8QAM、16QAM、32QAM等調制方式。其中，16QAM和32QAM廣泛用于數字有線電視系統。

▌QAM的基本原理

? ? ??正交振幅是一種將兩種調幅信號(2ASK和2PSK)匯合到一個信道的方法，因此會雙倍擴展有效帶寬，正交調幅被用于脈沖調幅。正交調幅信號有兩個相同頻率的載波，但是相位相差90度(四分之一周期)。一個信號叫I信號，另一個信號叫Q信號。從數學角度將一個信號表示成正弦，另一個表示成余弦。兩種被調制的載波在發射時已被混和。到達目的地后，載波被分離，數據被分別提取然后和原始調制信息相混和。

? ? ? ?QAM發射信號集可以用星座圖方便地表示。星座圖上每一個星座點對應發射信號集中的一個信號。設正交幅度調制的發射信號集大小為N，稱之為N-QAM。星座點經常采用水平和垂直方向等間距的正方網格配置，當然也有其他的配置方式。數字通信中數據常采用二進制表示，這種情況下星座點的個數一般是2的冪。常見的QAM形式有16-QAM、64-QAM、256-QAM等。星座點數越多，每個符號能傳輸的信息量就越大。但是，如果在星座圖的平均能量保持不變的情況下增加星座點，會使星座點之間的距離變小，進而導致誤碼率上升。因此高階星座圖的可靠性比低階要差。

? ? ? 模擬信號的相位調制和數字信號的PSK可以被認為是幅度不變、僅有相位變化的特殊的正交幅度調制。由此，模擬信號頻率調制和數字信號FSK也可以被認為是QAM的特例，因為它們本質上就是相位調制。這里主要討論數字信號的QAM，雖然模擬信號QAM也有很多應用，例如NTSC和PAL制式的電視系統就利用正交的載波傳輸不同的顏色分量。

▌QAM的特點和應用

? ? ? ??QAM調制方式的多媒體高速寬帶數據廣播系統采用DVB-C有線數字視頻廣播標準，代表著數字化發展方向，有16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM之分，數字越大，頻帶利用率越高，但同時抗干擾能力也隨之降低。采用64QAM調制方式，可在傳統的8MHz模擬頻道帶寬上傳輸約40Mbps數據流，在一個標準PAL通道上傳輸4~8套數字電視節目，它的末端用戶可以是計算機，也可以是帶數字機頂盒的電視機。QAM在安全授權方面比QPSK調制方式更可靠，完全能滿足海量信息傳輸的需要，其傳輸速率更高，通道還可優化。

? ? ? ? QAM目前還被廣泛用于ADSL調制技術，在QAM調制中，發送數據在比特/符號編碼器內被分成速率各為原來1/2的兩路信號，分別與一對正交調制分量相乘，求和后輸出。接收端完成相反過程，正交解調出兩個相反碼流，均衡器補償由信道引起的失真，判決器識別復數信號并映射回二進制信號。采用QAM調制技術，信道帶寬至少要等于碼元速率，為了定時恢復，還需要另外的帶寬，一般要增加15%左右。與其他調制技術相比，QAM調制技術具有充分利用帶寬、抗噪聲強等特點。

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總結

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