连续相位QAM调制原理

图2(a)、(b)分别给出采用普通QAM和连续相位QAM调制后的波形(以16QAM为例，过渡区宽度选为1／4个码元周期)。为了清楚起见，在上图中截取两个相邻码元的波形叠加放大后绘于图3中。图中虚线是经普通16QAM调制后相邻两个码元的波形，从图3可以看出从当前码元到下一个码元存在着跃变， 而连续相位16QAM调制信号的转换线在过渡区则平缓的多(如图中实线所示)。在过渡区结束后，即进入每一个码元的主要区问时，连续相位QAM调制的相位 也已达到输入数据所对应的相位，所以此区间两种调制方式的波形相同，因而图3虚线被实线所覆盖。

3 连续相位QAM解调原理

普通QAM的解调过程如图4所示，引入连续化相位技术后，解调过程没有大的改变，如上文所述，在采用连续相位QAM调制时，每一个码元主要区间的相位仍是 与普通QAM调制相一致的，以反映出相位的变化，不同之处仅仅体现在过渡区内，因此解调时只要在通过低通滤波器后进行抽样时，把抽样值点落在每一个码元的 主要区间，特别是选在码元的中间部分时，所得的结果就与普通QAM解调后的结果一致。图5(a)、(b)分别是普通16QAM和连续相位16QAM解调后 同向支路的波形图，图6(a)、(b)是两者解调后正交支路的波形，图6中虚线是经过低通滤波后的波形。比较两种情况下的波形可以看出，连续相位QAM和 普通QAM解调后波形的区别仅在相位改变的过渡区内，主要区间仍然保持一致。经过低通滤波后的波形则几乎一致，这对判决十分有利。

由于解调过程没有改变，所以仍可采用普通的QAM解调器，无需另外专门设计解调器。

4 仿真结果

为了研究连续相位技术对QAM调制性能的影响，利用计算机进行了模拟仿真实验。图7是普通16QAM调制和连续相位16QAM调制的频谱对比图(过渡区宽 度选为1／4个码元周期)。图中横轴表示归一化频差(f一fc)Tb，纵轴表示功率谱密度。图7中虚线表示普通QAM调制的单边功率谱，实线表示连续相位 QAM调制的单边功率谱。对比图中各谐波分量，除主峰和第l谐波峰不变外，第2、3、4峰分别下降了1．27dB、8．19dB和15．7dB，从第5峰 开始均下降20dB以上；从整体上比较，两者的平均功率在2：1左右。由于有用信息主要存在于主峰及其附近区域，现在主峰和第1谐波峰与普通QAM调制时 一样，这就说明相位连续技术在压缩频带的同时，有用信息不会因此而丢失。

由于在过渡区依据连续函数S(t)进行变化，所以经过相位连续化处理后的信号相对于普通QAM调制信号在波形上存在一定程度的"失真"。为了确定这种改变 对QAM调制传送信息数据可靠性的影响，利用蒙特卡罗仿真方法产生了连续相位QAM调制在高斯噪声信道下的误码率曲线，如图8中点线所示。为了便于对比， 图8中还绘出了在同样条件下普通QAM调制的误码率仿真曲线(如图中带*线所示)。对比两条曲线可以看出，在低信噪比时，连续相位QAM的误码性能要略差 于普通QAM，但相差很小；在高信噪比时，两条曲线几乎重合。这是由于仅在过渡区对QAM调制进行连续化处理，码元的主要区间内相位没有受影响，而在解调 时，判决又选择码元的主要区间，所以采用连续相位技术后QAM调制的抗噪性能与普通QAM调制几乎一致。

来源：维库开发网