資源描述：
《QAM傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、QAM傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)什么是QAM？信號傳輸?shù)倪^程中需要都要占用一定的帶寬，數(shù)字信號的傳輸比模擬信號對帶寬的需求更高。隨著衛(wèi)星有效載荷種類的增多和分辨率的不斷提高，需要傳輸?shù)男畔⒘吭絹碓酱?。為了將這些信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛?，對衛(wèi)星上數(shù)傳系統(tǒng)的傳輸能力的要求就越來越高。為了在有限的帶寬信道中有效的傳輸大量的數(shù)據(jù)，人們研制了各種調(diào)制方式來解決有限帶寬和大量數(shù)據(jù)傳輸之間的矛盾。例如可以采用多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制(包括幅度、頻率、和相位多進(jìn)制調(diào)制)、聯(lián)合調(diào)制、網(wǎng)格調(diào)制等等。其中幅度和相位聯(lián)合調(diào)制方式，即QAM（QuadratureAmplitude
2、Modulation）調(diào)制方式綜合ASK(AmplitudeShiftKeying)與PSK(PhaseShiftKeying)的優(yōu)點(diǎn)，并通過采用多進(jìn)制調(diào)制方式來提高頻帶利用率(提高信息傳輸速率)，因此它在頻帶利用率和接收端誤譯碼率等指標(biāo)上，比單一調(diào)制正弦波的一個(gè)參數(shù)的調(diào)制方式都要優(yōu)越，但它的設(shè)備復(fù)雜程度也是比較高的。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備復(fù)雜性也在相對地降低，因此QAM方式是目前高速調(diào)制解調(diào)器中比較好的的調(diào)制方式。QAM調(diào)制解調(diào)技術(shù)在數(shù)字通信領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢以WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA為代表的第三代移動(dòng)通信
3、網(wǎng)絡(luò)除了支持傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)以外，還推出了大容量的寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)，與以GSM、CDMA1595標(biāo)準(zhǔn)為代表的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，在技術(shù)上，3G系統(tǒng)的上下行速率理論上可以達(dá)到2Mbit/s左右的水平，它可以提供包括視頻在內(nèi)的各種多媒體寬帶應(yīng)用服務(wù)，諸如下載或流媒體類業(yè)務(wù)，需要系統(tǒng)提供更高的傳輸速率和更多的延遲。為了滿足此要求，WCDMA對空口接口作了改進(jìn)，引入了HSDPA技術(shù)，使之可支持高達(dá)10Mbit/s的峰值速率。在HSDPA系統(tǒng)中引進(jìn)了AMC技術(shù)，在HSDPA系統(tǒng)中AMC的調(diào)制選擇了低階的QPSK和高階的16QAM，作為其調(diào)制方式
4、。同樣，作為寬帶無線接入技術(shù)，韓國引入了WIBro技術(shù)，它可采用三種調(diào)制方式，包括QPSK、16QAM、64QAM等。而目前作為中國國內(nèi)唯一擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速率無線寬帶接入技術(shù)—McWiLL，McWiLL終端接入設(shè)備CPE亦采用QPSK/8PSK/QAM16/QAM64自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)。IEEE802.16a標(biāo)準(zhǔn)即WiMAX有很強(qiáng)的的市場競爭力，真正成為城域網(wǎng)的無線接入手段。為了抵抗多徑效應(yīng)等，WIMAX協(xié)議中引入了新的物理層技術(shù)，而WiMAX協(xié)議物理層的OFDM符號的構(gòu)造方案亦采用QAM調(diào)制方式[4-5]。移動(dòng)通信系統(tǒng)中的另一研
5、究熱點(diǎn)即數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)，也采用QAM數(shù)字調(diào)制技術(shù)[4-5]。與頻率調(diào)制MSK、GMSK，相位調(diào)制OQPSK、π/4-QPSK等相比，QAM是一種相位和振幅聯(lián)合控制的數(shù)字調(diào)制技術(shù)。它不僅可以得到更高的頻譜效率，而且可以在限定的頻帶內(nèi)傳輸更高速率的數(shù)據(jù)。在數(shù)字廣播電視傳輸中，QAM成為DVB-C系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制方式。QAM除了是DOCSISl.1標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的調(diào)制方式之外，而且成為現(xiàn)代CATV雙向網(wǎng)、寬帶接入技術(shù)ADSL、VADSL中規(guī)定的調(diào)制方式[4-5]。脈沖編碼調(diào)制脈沖編碼調(diào)制(pulsecodemodulation——PCM)
6、是典型的編碼方式，通常把從模擬信號抽樣、量化、直到變?yōu)槎M(jìn)制符號的基本過程稱為PCM。其原理框圖如下圖所示：差分脈沖編碼調(diào)制PCM體制需要用64kb的速率傳輸1路數(shù)字信號，而傳輸一路模擬電話僅占用4kHZ帶寬。相比之下，采用PCM，則數(shù)碼率太高，傳輸PCM信號占用更大帶寬。例如，對于頻帶為1MHz的可視電話信號進(jìn)行編碼，根據(jù)采樣定理，采樣速率，若每樣值采用8位編碼，則數(shù)碼率為16Mbit/s。對于電視信號，圖像信號寬帶為6MHz，若也采用8位編碼，則數(shù)碼率將達(dá)100Mbit/s。為了降低數(shù)字電話信號的比特率，改進(jìn)方法之一是采用預(yù)測編
7、碼方法。預(yù)測編碼方法有多種，差分脈沖編碼調(diào)制，簡稱差分脈碼調(diào)制DPCM，是其中廣泛應(yīng)用的一種基本預(yù)測方法。DPCM編解碼基本原理DPCM是一種利用信號樣值之間的關(guān)聯(lián)特性進(jìn)行高效率波形編碼的方法。當(dāng)信號樣值序列中鄰近樣值之間存在明顯的關(guān)聯(lián)時(shí)，那么樣值的差值方差就會(huì)比較樣值本身的方差要小。PCM中直接傳輸樣值本身，而在DPCM中，傳輸數(shù)據(jù)為樣值的差值，在量化誤差不變的條件下，就可以用較少的比特?cái)?shù)來表示碼字，也就提高了波形編碼的效率。DPCM的組成方框如下圖所示：QAM調(diào)制原理正交振幅調(diào)制（QAM）就是用兩個(gè)相互獨(dú)立的數(shù)字基帶信號對相互正
8、交且頻率相同的兩路載波信號進(jìn)行雙邊帶調(diào)制，因?yàn)檫@種已調(diào)信號在同一帶寬內(nèi)頻譜正交，所以可用來實(shí)現(xiàn)同相和正交兩路并行的數(shù)字信號傳輸。正交振幅調(diào)制（QAM）信號的一般表示式為：上式中，是基帶信號的幅度，是單個(gè)基帶信號的波形，寬度為。QAM信
