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        數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)是使傳輸數(shù)字信號特性與信道特性相匹配的一種數(shù)字信號處理技術(shù)。數(shù)字調(diào)制一般指調(diào)制信號是數(shù)字的，而載波是連續(xù)波的調(diào)制方式。調(diào)制的過程就是按調(diào)制信號的變化規(guī)律去改變載波某些參數(shù)的過程。若正弦振蕩的載波用Asin(2πft+φ)來表示，使其幅度A、頻率f或相位φ隨調(diào)制信號而變化，從而就可在載波上進(jìn)行調(diào)制。

       按照基帶數(shù)字信號對載波的振幅、頻率和相位等不同參數(shù)所進(jìn)行的調(diào)制，可把數(shù)字調(diào)制方式分為3種基本類型：幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制。

       (1)數(shù)字幅度調(diào)制又稱為幅移鍵控(amplitude shift keying,ASK),即載波的振幅隨著調(diào)制信號而變化，如數(shù)字信號“1”用有載波輸出表示，數(shù)字信號“0”用無載波表示，如圖4.2中的(a)所示。

       (2)數(shù)字頻率調(diào)制又稱為頻移鍵控(frequency shift keying,FSK),即載波的頻率隨著調(diào)制信號而變化，如數(shù)字信號“1”用頻率/表示，數(shù)字信號“0”用頻率無表示，如圖4.2(b)所示。FSK是利用兩個頻率相差△/的正弦信號，進(jìn)行二進(jìn)制信號傳輸?！鱢稱為頻差，與載波頻率fe相比，它是很小的。實際應(yīng)用中，常常用頻差比來說明頻差的大小，一般把頻差比定義為調(diào)制指數(shù)。

       (3)數(shù)字相位調(diào)制又稱為相移鍵控(phaseshiftkeying,PSK),即載波的初始相位隨著調(diào)制信號而變化，如數(shù)字信號“1”對應(yīng)于相位180°,數(shù)字信號“0”對應(yīng)于相位0。，如圖4.2中的(c)所示。PSK是利用載波的不同相位來傳遞數(shù)字信息的，而振幅和頻率保持不變。

       數(shù)字幅度調(diào)制、數(shù)字頻率調(diào)制和數(shù)字相位調(diào)制，這3種數(shù)字調(diào)制方式是數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)。然而，這3種數(shù)字調(diào)制方式都存在某些不足，如頻譜利用率低、抗 

圖4.2  基帶數(shù)字信號的調(diào)制方法

多徑衰落能力差、功率譜衰減慢、帶外輻射嚴(yán)重等。為了改善這些不足，近幾十年來人們陸續(xù)提出一些新的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，以適應(yīng)各種新的通信系統(tǒng)的要求?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)主要有正交調(diào)幅(quadrature amplitude modulation,QAM)調(diào)制、四相移相鍵控(quaternary PSK,QPSK)、正交頻分復(fù)用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)調(diào)制、高斯最小頻移鍵控(Gaussian minimum frequency-shiftkeying,GMSK)>無載波振幅/相位(carrieramplitudephaseCAP)調(diào)制、離散多載波(discretemultitone,DMT)調(diào)制等。

       QAM調(diào)制是數(shù)字信號的一種調(diào)制方式，在調(diào)制過程中，同時以載波信號的幅度和相位來代表不同的數(shù)字比特編碼，把多進(jìn)制與正交載波技術(shù)結(jié)合起來，進(jìn)一步提高頻帶利用率。

       QAM是一種將兩種調(diào)幅信號匯合到一個信道的方法，因此會雙倍擴(kuò)展有效帶寬。QAM被用于脈沖調(diào)幅，特別是應(yīng)用在無線網(wǎng)絡(luò)。

       QAM信號有兩個相同頻率的載波，但是相位相差90。。一個信號稱為I信號，另一個信號稱為Q信號。從數(shù)學(xué)角度講，一個信號可以表示成正弦，另一個信號可以表示成余弦。兩種被調(diào)制的載波在發(fā)射時已被混合。到達(dá)目的地后，載波被分離，數(shù)據(jù)被分別提取然后和原始調(diào)制信息相混合。

       QAM是用兩路獨立的基帶信號對兩個相互正交的同頻載波進(jìn)行抑制載波雙邊帶調(diào)幅，利用這種已調(diào)信號的頻譜在同一帶寬內(nèi)的正交性，實現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信息的傳輸。該調(diào)制方式通常有二進(jìn)制QAM(4QAM)、四進(jìn)制QAMO6QAM)、八進(jìn)制QAM(64QAM)、…對應(yīng)的空間信號矢量端點分布圖稱為星座圖(圖4.3),分別有4、16、64、…個矢量端點。

       QPSK調(diào)制是利用載波的4種不同相位來表征輸入的數(shù)字信息，由于4種相位可代表4種數(shù)字信息，為此，在四相調(diào)制輸入端，通常要對輸入的二進(jìn)制碼序列進(jìn)行分組，將每2個信息數(shù)字（碼元）編為一組，這樣就可能有00、01、10、114種組合，每種組合代表一個四進(jìn)制符號，然后用4種不同的載波相位去表征它們。也就是每一種載波相位代表2個比特信息，稱為雙比特碼元。

圖4.34   QAM、16QAM、64QAM星座圖