QAM 调制原理流程

流程

1. 数据分组

发送端先把原始比特流按 k bit 一组进行分组。

例如:

原始比特流:

101101001011...

按4bit分组(16QAM):

1011 | 0100 | 1011 ...

不同QAM方式对应不同的分组大小:

QAM类型 每符号bit数
4QAM 2 bit
16QAM 4 bit
64QAM 6 bit
256QAM 8 bit

2. 查星座映射表

每一组比特会映射到 一个星座点(I,Q)。

例如 16QAM 星座表(示例):

比特 I分量 Q分量
0000 -3 -3
0001 -3 -1
0011 -3 +1
0010 -3 +3
0100 -1 -3
0101 -1 -1
0111 -1 +1
0110 -1 +3
1100 +1 -3
1101 +1 -1
1111 +1 +1
1110 +1 +3
1000 +3 -3
1001 +3 -1
1011 +3 +1
1010 +3 +3

例如:

1011 → (I,Q) = (3 , 1)

这就是你说的 "查表得到分量"。


3. 调制载波

I、Q 两个分量分别调制到 两个正交载波上:

  • I 分量 → cos 载波

  • Q 分量 → sin 载波

发送信号为:

s(t)=Icos⁡(ωt)+Qsin⁡(ωt)s(t)=Icos(ωt)+Qsin(ωt)

因此:

  • I 控制 同相分量

  • Q 控制 正交分量

两个信号叠加形成最终发送信号。


4. 信道传输

调制后的信号通过信道发送:

发送信号 → 信道 → 接收端

信道中可能存在:

  • 噪声

  • 衰减

  • 失真


5. 接收端解调

接收端进行 相干解调:

  1. 用本地载波分别乘以 cos、sin

  2. 低通滤波

  3. 得到估计的 I、Q 分量

例如:

接收信号 → 解调 → 得到 (I,Q)


6. 星座判决

接收端根据得到的 I,Q 坐标判断最接近的星座点。

例如:

接收到 (2.8 , 1.2)

最近星座点:

(3 , 1)

因此判定为:

1011


7. 恢复比特流

最后把所有符号转换回比特流:

(I,Q) → 比特

(3,1) → 1011

(-1,3) → 0110

...

最终恢复:

101101001011...


总结

QAM的本质:

把一组比特映射为二维坐标 (I,Q),用两个正交载波发送该坐标点,接收端通过星座图判决恢复比特。

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