m_qam调制技术及其在移动通信中的应用new

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1、●专题第三代移动通信技术m-QAM调制技术及其在移动通信中的应用Them-QAMModulationTechnologyandItsApplicationinMobileCommuniation朱旭明易清明黄元暨南大学电子工程系(广州,510632)【摘要】本文根据第三代移动通信对传输调制技术的要求,在分析m2QAM调制方式特点的同时,介绍了一种能有效提高频谱利用率的变速率m2QAM调制技术,并说明其在移动通信中的应用。【关键词】移动通信;变速率m2QAM;调制技术于某一“安全”阈值;●已调信号的频带窄,带外辐射功率小,对邻1引言近信道的干扰小;随着移动用户

2、数量的不断增加,传统通信系统●抗多径衰落能力强;的容量已经越来越不能满足通信的要求,而可用频●恒定或近似恒定的已调信号包络,具有较高谱资源有限,也不能靠无限增加频道数目来解决系的功放效率;统容量问题。另外,人们亦不满足移动通信单一的●调制解调设备简单。语音服务,希望能利用移动电话进行图像等多媒体不过,在某一确定的应用环境下,一种调制方信息的通信。在IMT-2000国际标准中定义的未来式不可能同时满足上述要求,而只能侧重于某些方个人通信,是多种业务的综合,它不仅有传统的语面的性能。现有移动通信系统的主要业务是低速的音服务(916kbps),还需提供更高速率的(

3、384kbps,语音服务,其核心问题是提高语音服务的质量。因2Mbps)的多媒体业务。对于这些高速数据的传输,此,对其相应调制技术的要求是具有很好的抗干扰如果采用一般的调制技术,信道带宽将会急剧增能力,且带外辐射小。加,从而进一步加剧频率资源紧张的状况。对第三代移动通信系统而言,除了要考虑提高因此,如何在有限的频谱资源中提供高容量、语音服务质量之外,更重要的是要解决如何在有限高速率的多媒体综合业务,是移动通信领域中一个频带资源中提供多媒体综合业务。因此,第三代移令人关注的课题。而确定一种高频谱利用率的调制动通信系统在选择调制方案时,就不能只考虑抗干方案能在很

4、大程度上解决上述问题。扰性能,而应更多考虑频带利用率与灵活性。显2移动通信技术对传输调制方式的然,传统的调制方案只适用于低容量、低速率的语要求音服务,却难以满足高容量、高速率的多媒体业移动通信系统的无线信道传输环境,通常被认务。而正交振幅调制(m2QAM)是一种具有高频谱利为是一种较为恶劣的传输环境。它不象有线信道那用率,且有可能灵活地根据传输环境与传输信源的样具有固定的和可预见的特性,而是有较强的随机不同,自适应地调整其调制速率的调制技术,因此性,还存在同频道干扰和邻频带干扰等。因此,与能很好地缓和可用频带紧张状况及实现多速率的多有线通信相比,移动通信系统

5、对调制技术的性能还媒体综合业务传输。[1]需要有更高的要求,包括以下几点:3m2QAM调制技术●高的频带利用率(单位为bit/s/Hz);311m2QAM调制原理●信号功率与同频道的干扰功率比(C/I)要高30移动通信2001年第1期m-QAM调制技术及其在移动通信中的应用●专题第三代移动通信技术正交振幅调制的调制信号为:Ppkγ=(6)s(t)=Aicosω1t+Bicosω1t,0FtET(1)Pavs(t)由两个相互正交的载波构成,式中,(2)m2QAM信号的最小欧几里德距离dmin{Ai},{Bi}为离散振幅;T为数据码元宽度;最小欧几里德距离dmi

6、n是m2QAM信号星座图上i=1,2⋯m;m为Ai和Bi的电平数。星座点间的最小距离,该参数反映了m2QAM信号并且,Ai、Bi可写成:抗高斯白噪声能力。可以通过优化m2QAM信号的Ai=diA星座点分布来得到最大的dmin,从而获得抗干扰性(2)Bi=eiA能更好的m2QAM调制方案。这里A为恒幅,di、ei由输入数据确定。di、ei(3)m2QAM信号的最小相位偏移θmin可决定已调m2QAM信号星座图(即矢量图)中星座最小相位偏移是m2QAM信号星座点相位的最点(矢量点)的位置。因此,m2QAM信号可用二维小偏移,该参数反映m2QAM信号抗相位抖动能力

7、空间表示,并通过调整各星座点的位置,获得不同和对时钟恢复精确度的敏感性,同样可以通过优化的调制性能。m2QAM信号的星座点分布来获得最大的θmin,从而312m2QAM调制方式的主要参数获得更好的传输性能。在采用m2QAM调制技术时,除了要考虑具有313m2QAM调制信号星座图的设计通常意义的系统传输误码率及频带利用率外,还需通过对m2QAM信号星座图的优化设计,可以要考虑其它一些有关该调制方式的参数,如:得到性能各异的m2QAM调制方案。m2QAM调制信号的峰值2均值比γ,星座点间最小m2QAM信号星座图有圆形星座图、不均匀圆形的欧几里德距离dmin和信号

8、最小相位偏移θmin。对星座图和方形星座图三大类型。