8 新型数字带通调制技术

8.1 正交振幅调制QAM

正交振幅调制QAM：一种振幅和相位联合键控的调制方式

• 相比于单一的振幅和相移键控，频谱利用率更高
• 应用在大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信等领域

16QAM：

• \(d=\frac{\sqrt{2}A_M}{3}\approx 0.47A_M\)
• 此最小距离代表噪声容限大小
• 噪声容限越大，抗噪声性能越强
• 16QAM的噪声容限大于16PSK（\(d=2A_Msin(\frac{\pi}{16})=0.39A_M\)）
• 16QAM可以看作两个正交的4ASK信号叠加得到
• 产生方法：
• 正交调幅法
• 复合相移法
• 解调方法：见下图

8.2 正交频分复用OFDM

正交频分复用：是MCM（多载波调制）的一种

• 具有较强的抗多径传播、抗频率选择性衰落的能力
• 具有较高的频谱利用率，在高速无线通信系统中广泛应用

多载波调制技术：将信道分为N个子信道，将高速数据信号串/并变换为N路速率较低的子数据流，分别调制到每个子载波上进行并行传输

• 每个子信道的数据流速率为原来的1/N，即每路数据码元的持续时间增长为原来N倍，大于信道的最大多径时延
• 每个子信道特性近似理想信道特性，可以有效克服ISI和多径效应

OFDM：由MCM发展而来，为了提高频谱利用率，OFDM方式中各路子载波的已调信号频谱相互混叠，但保持正交

• 为了保证N路子载波能够完全分离，要求子载波之间完全正交
• 子载波之间间隔满足条件：
• \(\Delta f=f_k-f_i=\frac{n}{T_B}\)
• \(\Delta f_{min}=\frac{1}{T_B}\)