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:
-
用本地载波分别乘以 cos、sin
-
低通滤波
-
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。