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。