本文介绍了正交幅度调制（QAM）系统的组成，包括差分编码、星座映射，以及16QAM的具体实现过程。通过MATLAB仿真展示了4bit数据的编码与16QAM调制解调过程，探讨了相位误差对性能的影响。重点讲解了差分编码技术及其在QAM中的应用，以及不同星座图结构对误码性能的影响。
1. QAM调节解调系统组成
正交振幅调制是利用已调信号在相同带宽内的频谱正交来实现两路并行的数据信息传输，其信道频带利用率与单边带调制一样，主要用于高速数据传输系统中。QAM系统组成框图如下所示。
图中 g 1 ( t ) g_{1}(t) g1(t)和 g 2 ( t ) g_{2}(t) g2(t)是两个独立的带宽受限的基带波形， c o s ω c t cos\omega_{c}t cosωct和 s i n ω c t sin\omega_{c}t sinωct是两个相互正交的载波。由上图可知，发送端形成的正交振幅调制信号为
s ( t ) = g 1 ( t ) c o s ω c t + g 2 ( t ) s i n ω c t s(t)=g_{1}(t)cos\omega_{c}t+g_{2}(t)sin\omega_{c}t s(t)=g1(t)cosωct+g2(t)sinωct
若信道具有理想传输特性，则加到解调器输入端的信号也是 s ( t ) s(t) s(t)。假设接收端所产生的的相干载波与发送端完全相同，那么，相互正交的两路解调器的输出分别为
m 1 ( t ) = [ g 1 ( t ) c o s ω c t + g 2 ( t ) s i n ω c t ] c o s ω c t = 1 2 g 1 ( t ) + 1 2 [ g 1 ( t ) c o s 2 ω c t + g 2 ( t ) s i n 2 ω c t ] m_{1}(t)=[g_{1}(t)cos\omega_{c}t+g_{2}(t)sin\omega_{c}t]cos\omega_{c}t=\frac{1}{2}g_{1}(t)+\frac{1}{2}[g_{1}(t)cos2\omega_{c}t+g_{2}(t)sin2\omega_{c}t] m1(t)=[g1(t)cosωct+g2(t)sinωct]cosωct=21g1(t)+21[g1(t)cos2ωct+g2(t)sin2ωct]
m 2 ( t ) = [ g 1 ( t ) c o s ω c t + g 2 ( t ) s i n ω c t ] s i n ω c t = 1 2 g 2 ( t ) + 1 2 [ g 1 ( t ) s i n 2 ω c t − g 2 ( t ) c o s 2 ω c t ] m_{2}(t)=[g_{1}(t)cos\omega_{c}t+g_{2}(t)sin\omega_{c}t]sin\omega_{c}t=\frac{1}{2}g_{2}(t)+\frac{1}{2}[g_{1}(t)sin2\omega_{c}t-g_{2}(t)cos2\omega_{c}t] m2(t)=[g1(t)cosωct+g2(t)sinωct]sinωct
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