常用多进制数字调制技术基础

的电视机。QAM在安全授权方面比QPSK调制方式更可靠，完全能满足海量信息传输的需要，其传输速率更高，通道还可优化。

　　QAM目前还被广泛用于ADSL调制技术，在QAM调制中，发送数据在比特/符号编码器内被分成速率各为原来1/2的两路信号，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。接收端完成相反过程，正交解调出两个相反码流，均衡器补偿由信道引起的失真，判决器识别复数信号并映射回二进制信号。采用QAM调制技术，信道带宽至少要等于码元速率，为了定时恢复，还需要另外的带宽，一般要增加15%左右。与其他调制技术相比，QAM调制技术具有充分利用带宽、抗噪声强等特点。

　　1.3 VSB(残留边带调制)技术及应用

　　(1)VSB技术

　　残留边带调制(VSB)是一种幅度调制法(AM)，它是在双边带调制的基础上，通过设计适当的输出滤波器，使信号一个边带的频谱成分原则上保留，另一个边带频谱成分只保留小部分(残留)。该调制方法既比双边带调制节省频谱，又比单边带易于解调。在残留边带调制方式中，根据调制电平级数的不同，VSB可分为4-VSB，8-VSB，16-VSB等，其中的数字表示调制电平级数。如8-VSB，表示有8种调制电平，即+7，+5，+3，+1，-1，-3，-5，-7等8种电平(和八进制的8个符号相对应)，这样每个调制符号可携带3比特信息。16-VSB，32-VSB的工作原理与此类似。

　　(2)VSB的应用

　　由于VSB抗多径能力差，在移动接收方面，即使采用4-VSB，其效果也不令人满意。但残留边带调制的优点是技术成熟，便于实现，对发射机功放的峰均比要求低。上海交通大学、浙江大学等高校和研究所自主研制和完成了我国第一套完整的含基于单载波VSB技术和多载波COFDM(编码的正交频分复用调制)技术两种传输方案的HDTV地面广播传输系统，已实现了我国数字高清晰度电视系统技术的整体重大突破，率先攻克了单载波调制技术无法在数字电视地面广播传输方面同时实现固定/移动接收这一核心技术难题，解决了数字高清晰度电视系统的7项重大关键技术。

　　1.4 COFDM(正交频分复用)调制技术及应用

　　正交频分复用是一种多载波调制方式。编码的正交频分复用就是将经过信道编码后的数据符号分别调制到频域上相互正交的大量子载波上，然后将所有调制后信号叠加(复用),形成OFDM时域符号。

　　由于正交频分复用采用大量(N个)子载波的并行传输，在相等的传输数据率下,OFDM时域符号长度是单载波符号长度的N倍,这样其抗符号间干扰(ISI)的能力可显著提高，从而减轻对均衡的要求。

　　由于OFDM符号是大量相互独立信号的叠加，从统计意义上讲，其幅度近似服从高斯分布，这就造成OFDM信号的峰均功率比高，从而提高了对发射机功放线性度的要求，降低了发射机的功率效率。

　　目前,欧洲数字电视地面传输标准DVB-T中采用的就是COFDM。由于COFDM调制抗动态多径干扰能力强，使得其既可用于地面传输固定接收，也可用于便携和移动接收。在我国数字电视地面广播上海试验区，公交920路进行的测试表明，即使在城区多径丰富的地区，接收效果也良好。

　　1.5 各种多进制调制技术的比较

　　表1列出了各种数字调制技术频谱利用率的理论值和实用值。表2为4种典型数字调制技术实现的难易比较。

　　表1数字调制技术频谱利用率(单位：bit/s/Hz)

　　调制技术理论值实用值

　　QPSK 21.4

　　16QAM 43.3

　　32QAM 24.3

　　64QAM 65.3

　　128QAM 76.1

　　256QAM 86.6

　　1024QAM 106.6

　　OFDM-16QAM 43.3

　　8VSB 5.3

　　16VSB 7.1

　　表2 QPSK、QAM、VSB、OFDM数字调制技术实现难易比较

　　调制技术实现难易单频组网能力应用地区实现复杂

　　QPSK易有欧洲、日本、中国易

　　QAM易无美国相对复杂

　　VSB易无美国易

　　OFDM可以有欧洲复杂

　　 2 数字调制新技术

　　2.1 离散小波多音调制(DWMT)

DWMT是一个基于小波传输的多载波调制技术，它将传输频带分成几百个频谱相互独立的信道，将数据调制在各子信道上，经过小波变换处理，取得时频域的分离，以减少码间干扰和信道间干扰。多载波系统能灵活地、最大限度地利用信道，例如：对信噪比较高的子信道可采用传输效率高的调制技术(64QAM)，信噪比较低的子信道采用抗干扰能力强的调制技术(QPSK)，而对信噪比低于门限的子信道则不用，这样可避免窄带干扰。DWMT针对不同的子信道质量(如按SNR)来选择调制方式，从而使它比单载波调制技术(QPSK、QAM或VSB)有更高的传输效率。DWMT无需保护时间，也使频带利用率得以提高，频带管理灵活。由于整个频带被分成许多子信道，使得DWMT能支持各种速率业务和多种访问协议，这对HFC网络是特别重要的。