【正文】 理的提出到1937年瑞維斯發(fā)明脈沖編碼調(diào)制(PCM)通信，通信技術(shù)已經(jīng)從頻分復(fù)用(FDM)發(fā)展到了時分復(fù)用(TDM)，由模擬通信發(fā)展到數(shù)字通信。多進(jìn)制正交振幅調(diào)制MQAM則是此時提出的，它是一種在有線電視數(shù)據(jù)網(wǎng)，大容量數(shù)字通信系統(tǒng)中和衛(wèi)星通信等系統(tǒng)中被廣泛使用的調(diào)制技術(shù)，它最大的優(yōu)點是頻譜利用率比較高。多進(jìn)制正交振幅調(diào)制MQAM則是此時提出的，它是一種在有線電視數(shù)據(jù)網(wǎng)，大容量數(shù)字通信系統(tǒng)中和衛(wèi)星通信等系統(tǒng)中被廣泛使用的調(diào)制技術(shù)，它最大的優(yōu)點是頻譜利用率比較高。隨著數(shù)字通信的發(fā)展，傳碼率的提高使已調(diào)信號頻帶更寬。. . . . .在通信系統(tǒng)中，高性能調(diào)制解調(diào)技術(shù)是保證高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵?，F(xiàn)在MQAM調(diào)制技術(shù)仍存在頻繁的相位跳變問題，而相位跳變會產(chǎn)生較大的諧波分量，因此如果能夠在保證QAM調(diào)制所需的相位區(qū)分度的前提下，盡量可能地減少或消除這種相位跳變就可以大大抑制諧波分量，從而進(jìn)一步提高頻譜利用率，高速Q(mào)AM調(diào)制技術(shù)符合了這種條件，但是高速Q(mào)AM調(diào)制解調(diào)的實現(xiàn)不僅需要穩(wěn)定的高性能算法，而且還需要VLSI實現(xiàn)[2，11]。在MQAM中，數(shù)據(jù)信號由相互正交的兩個載波的幅度變化表示。美國、韓國和日本三個數(shù)字有線電視標(biāo)準(zhǔn)都采用了MQAM調(diào)制方式，如DVBC；現(xiàn)代寬帶接入技術(shù)中XDSL、LMDS、MMDS都采用了MQAM調(diào)制技術(shù)；星座圖上每一個星座點對應(yīng)發(fā)射信號集中的一個信號。可以用水平方向和垂直方向都等間距的正方網(wǎng)格來配置MQAM信號的星座點，當(dāng)然這不是唯一的一種配置方式。如果在星座圖的發(fā)射能量一直恒定的情況下來增加星座點的個數(shù)，這樣就造成相鄰星座點之間相隔的間距變小，即噪聲容限變小，因此信號的誤碼率會提高。人們主要研究的是圍著怎樣去降低數(shù)字信號的頻帶，提高抗多徑衰落能力。近幾年來，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代CATV雙向網(wǎng)、寬帶接入網(wǎng)技術(shù)ADSL等也多采用MQAM調(diào)制方式[3]。模擬信道將選擇高斯白噪聲信道和瑞麗衰落信道，將觀察仿真的眼圖誤碼率等結(jié)果，展現(xiàn)MQAM系統(tǒng)的抗噪聲性能。第2章將詳細(xì)的介紹MQAM技術(shù)調(diào)制和解調(diào)的原理，并給出MQAM的調(diào)制和解調(diào)框. . . . .圖，分析MQAM系統(tǒng)差錯性能，將MQAM系統(tǒng)與MPSK調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行對比。對MQAM系統(tǒng)進(jìn)行MATLAB實驗仿真，得到了信號的眼圖、星座圖、誤碼率與比特率之間的關(guān)系曲線圖和濾波器響應(yīng)曲線圖等實驗結(jié)果，分析了MQAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的抗噪聲性能。調(diào)制借助的手段是正弦載波，它的表達(dá)式如下式所示。分別對應(yīng)的是調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。調(diào)制在通信中有著十分重大的意義，日常生活中處處可見調(diào)制通信。調(diào)制的重要性：調(diào)制是信道的要求，有些信道要求傳輸高頻信號，低頻信號會受到很大的衰減，不能通過，例如無線信道。調(diào)制可以把信號搬移到高頻，減少信號的波長。在當(dāng)今的通信系統(tǒng)中，需要我們解決的困難不少，如果人們只擁有三種最基本的調(diào)制方法是不夠的?？傊{(diào)制時采用頻分復(fù)用方案的先決條件。但是，由于數(shù)字基帶信號具有狀態(tài)離散的特點，因而決定了數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制的實現(xiàn)方法有所不同。日常生活中常見的廣播電視，各個電臺或電視臺使用的是同一個無線信道，之所. . . . .以不會相互干擾，就是因為各個電臺或電視臺的信號被調(diào)制到不同的頻帶上，頻譜不會交疊干擾。數(shù)字帶通信號的解調(diào)方式通常分為：非相干解調(diào)，相干解調(diào)，相關(guān)解調(diào)。根據(jù)實現(xiàn)的方法不同，相關(guān)解調(diào)又分為同步相關(guān)解調(diào)和匹配濾波器相關(guān)解調(diào)。多年來人們不斷設(shè)計出新的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，就是為了解決這些問題。數(shù)字微波傳輸LMDS、HFC網(wǎng)絡(luò)也都采用了MQAM調(diào)制方式。當(dāng)容量較大和距離較遠(yuǎn)的通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在出現(xiàn)了新的問題，這個主要的問題就是主要是信道有帶寬限制。調(diào)制與解調(diào)技術(shù)是無線通信系統(tǒng)中的最重要的技術(shù)，通信系統(tǒng)的性能受調(diào)制與解調(diào)技術(shù)的影響非常大。根據(jù)所輸入的信號不同可以把調(diào)制技術(shù)分為模擬調(diào)制技術(shù)和數(shù)字調(diào)制技術(shù)兩個方面，早期的模擬調(diào)制技術(shù)包括幅度調(diào)制(AM)、雙邊帶幅度調(diào). . . . .制(DSB)、單邊帶幅度調(diào)制(SSB)、殘余邊帶幅度調(diào)制(VSB)和角度調(diào)制(FM)。多進(jìn)制正交幅度調(diào)制(MQAM)、高斯頻移鍵控(GMSK)正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制方式在恒參信道中頻譜利用率較高。在數(shù)字化時代巨大信息量傳輸?shù)钠惹行枨笙?，各種現(xiàn)代調(diào)制解調(diào)技術(shù)都在追求可靠的高速數(shù)據(jù)傳輸。正交頻分復(fù)用是一種特殊的多載波傳輸方式在OFDM中，子載波之間相互正交，調(diào)制信號頻譜相互混疊，接收端根據(jù)子載波之間的正交性，實現(xiàn)信號的解調(diào)。此外，隨著自適應(yīng)識別調(diào)制技術(shù)與解調(diào)技術(shù)的發(fā)展，自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)與解調(diào)技術(shù)也將成為第四代移動通信調(diào)制技術(shù)的研究重點領(lǐng)域。高斯最小移頻鍵控(GMSK)具有抗多徑衰落性能，帶外功率輻射小等特點，分別在二代和第三代移動通信中得到了較為廣泛的使用。因此人們不斷地設(shè)計開發(fā)出調(diào)制與解調(diào)技術(shù)來滿足通信系統(tǒng)的需求[4]。由于任何一種數(shù)字幅相調(diào)制信號都可以用星座圖唯一表示，因此利用這種關(guān)系，基于星座圖唯一表示，因此利用這種關(guān)系，基于星座圖聚類的方法成為了數(shù)字幅相調(diào)制信號識別的重要方法之一。MQAM調(diào)制技術(shù)是一種頻帶利用率較高的調(diào)制技術(shù)，在移動通信系統(tǒng)中使 用，在一定程度上將會減緩移動通信頻帶資源緊張的情況。因此，研究一種可行的MQAM調(diào)制方案，以應(yīng)用于無線移動通信系統(tǒng)是很有必要。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： ()式中，、是一組幅度電平，是將比特序列映射到信號的幅度得到的，m=1,2,…,M,M是信號電平數(shù)；是脈沖成型濾波器。數(shù)字通信中數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制數(shù)表示，星座點的個數(shù)是2的冪。星座的點數(shù)越多，符號能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量就越大。會使星座點之間的距離變小，進(jìn)而導(dǎo)致誤碼率上升。串并轉(zhuǎn)換單元、IQ分路單元及調(diào)制混頻器組成了MQAM系統(tǒng)的調(diào)制器。IQ分路主要的作用是檢測調(diào)制的要求，調(diào)制混頻器的作用是把I、Q兩路信號混頻及合成，最終形成調(diào)制信號輸出[6]。調(diào)制的步驟如下：(1)將輸入的二進(jìn)制信息符號每k比特分為一組。(3)根據(jù)信號星座圖，將信息點（，）的同相分量和正交分量分別映射成L電平的雙極性非歸零波形。下面仍以16QAM為例做詳細(xì)的介紹。k=2，所以有如下調(diào)制步驟：首先將接收到的信號按每兩比特分為一組，將會得到如下的信號序列：{10,00,01,01,00,01,10,01,01,10}。然后根據(jù)信號的信息點映射成四電平雙極性信號。： MQAM調(diào)制器的框圖2．2 MQAM系統(tǒng)的差錯性能MQAM信號經(jīng)高斯白噪聲信道后，接收信號為： ()經(jīng)過相關(guān)接收后，同相支路和正交支路的相關(guān)解調(diào)輸出分別為： （）. . . . . （）對于下的矩形信號的星座圖來說，MQAM系統(tǒng)星座圖與正交載波上兩個ASK信號是相同的，這兩個的每一個中信號上都包括個信息點。MQAM系統(tǒng)判決的概率是： ()式中是制PAM系統(tǒng)的誤碼率，此PAM具有與QAM系統(tǒng)等價的是QAM一個正交信號一半的功率。所以M QAM的誤碼率為： ()因此可以得到，當(dāng)k為偶數(shù)，且M＝2k時，這個結(jié)果是精確的，但當(dāng)k為奇數(shù)，就找不到與之等價的進(jìn)制的PAM系統(tǒng)。假定信號狀態(tài)等概率分布，則相關(guān)解調(diào)的MASK信號的差錯率是這樣計算的： ()因為信號可以等效為兩路獨立的MASK信號之和，所以，MQAM信號的正確接收概率為： （）因此得到MQAM信號的符號差錯概率為： ()式中，E是MQAM信號的最小能量。2．3 MQAM解調(diào)原理在信道為高斯白噪聲時。然后再經(jīng)過低通濾波器來濾除掉乘法器產(chǎn)生出. . . . .的高頻分量，獲得原先的信號。然后再經(jīng)過并/串變換得到原數(shù)據(jù)。把MQAM與MPSK和MASK進(jìn)行對比，可以得到如下的結(jié)論：三者的頻帶利用率都一樣，如果設(shè)定條件為相同的信噪比，MPSK和MQAM的誤碼率都比MASK??；并且在M8的條件下，MQAM的誤碼率小于MPSK的誤碼率。但是，方形星座圖卻在抗相位抖動這種能力上不如星形星座圖，并且它在抗非線性失真能力上也不如星形星座圖，方形星座圖則不如星形星座圖，這是因為它最小的相位偏移θmin是最小的，且峰值 均值比γ都比星形星座圖大。所以，星形星座圖更適合在瑞利衰落的無線信道中應(yīng)用?？梢园涯M信號頻率調(diào)制和數(shù)字信號FSK認(rèn)為是QAM的一個特例，從它們的本質(zhì)去看，它們都屬于相位調(diào)制。所以，除了可以通過選擇MQAM星座圖的類型來改善其它的性能外，還可以根據(jù)不同的信道傳輸環(huán)境或發(fā)射不同的初始的信號信源，相應(yīng)的適應(yīng)地改變MQAM信號的電平數(shù)，即它的星座點數(shù)，來保證它獲得預(yù)計的傳輸?shù)男阅?。MQAM的高頻帶利用率是通過犧牲其抗干擾性能來獲得的，且電平數(shù)越大，信號星座點越