数字调幅

以基带数据信号控制一个载波的幅度，称为数字调幅，又称幅移键控，简写为ASK。
1. ASK信号及功率谱分析
图1所示是数字调幅系统基本构成框图，这里的调制信号是经过基带形成的数据序列。

图1 数字调幅系统基本构成框图
调制解调器本质上就是一个乘法器，已调信号可写为

已调信号的功率谱密度为


抑制载波的2ASK信号的功率谱密度

2. 单边带和残余边带调制的概念
(1）单边带调制信号的功率谱密度

(2）残余边带调制信号的功率谱密度

3. 正交幅度调制
(1)基本原理
正交调幅是一种幅度和相位联合调制。所谓正交调幅是用两个独立的基带波形对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制。在这种调制中，由于两路已调信号在相同带宽内频谱正交，因此，可以在同一频带内并行传输两路数据信息，因此频带利用率与单边带调制相同，QAM调制方式一般用于高速数据传输系统中。在QAM方式中，基带信号可以是二电平，也可以是多电平，若为多电平时，就构多进制正交幅度调制（MQAM）。
正交幅度调制信号产生和解调原理图如图所示。

输入数据序列经串/并变换的A、B信号，如上图所示，A、B两路信号通过低通的基带形成，则形成s₁(t)和s₂(t)两路独立的波形。

两路合成的输出信号为

由于A路和B路的调制载波相位相差9^。，所以形成两路正交的频谱。
（2）星座表示法

图2-47 正交调幅信号产生电路方框图及星座图
A、B二元码共有四种组合，即00，01，11，10。这四种组合所对应的相位矢量关系如图 (b)所示。
上面我们是用矢量表示QAM信号。如果只画出矢量端点，则如图 (b)所示，称为 QAM的星座表示。如星座图上有四个星点，则称为4QAM。
以上讨论的是A、B两路都传送二电平码的情况。
如果采用两路四电平码送到A、B的调制器就能更进一步提高频带利用率。由于采用四电平基带信号，所以，每路在星座图上有四个点，于是可组成由16个点的星座图，如图所示，这种正交调幅称为16QAM。同样，将两路8电平码送到A、B调制器，可得64点星座图，称为64QAM，更进一步还有128QAM等。正如前面所说，星座图上的点数越多，频带利用率越高，但抗干扰能力越差。这就要根据通信的要求、信道的噪声特性作具体的设计。

图16个点的星座图
(3) QAM的频带利用率
QAM方式的主要特点是有较高的频带利用率。现在来分析如何考虑MQAM的频带利用率，这里的M为星点数。MQAM的频带利用率为

还可以写成

M越大，星座图上的点数越多，频带利用率越高，但抗干扰能力越差。