浅谈宽带接入网络的调制技术

，并能够运行在无线传输及有线电视上行支路等比较苛刻的环境。由于相对低的价格，QPSK广泛用在现代系统中，例如直播卫星，有线电视上行支路电缆调制解调器中。
4、正交调幅
    QAM(Quadrature Amplitude Modulation)正交幅度调制技术是利用正交载波对两路信号，I信号和Q信号分别进行双边带抑制载波调幅形成的。通常有四进制QAM（16-QAM）、八进制QAM（64-QAM）等。
    正交相位键控（QPSK）实际是正交调幅（QAM）的一个特例，当每一个正交信号只有2个数值时，QAM与4-PSK完全相同，系统给一个专用的名字QPSK。像正交相位键控传输一样正交调幅传输包括两个波，I波和Q波（或正交波）。I和Q在偏置90度的同一个频率上传送。正交调幅的一个变异是QAM-64。QAM-64的每个波独立地用8电平调幅，两个波结合生成64个不同的电平幅度，因此产生QAM-64的术语。

    图3中给出了以16-QAM为例的星座图及电平和信号状态关系图。电平数和信号状态之间的关系为M=L2，其中L为电平数，M为信号状态。L为星座图上信号点在水平轴和垂直轴上投影的电平数。
    正交调幅能引出比2B1Q更高的频谱效率，例如QAM-64每个载波调制3比特，因此每个符号调制6比特。"清洁"的线路（平直效率响应和高的信噪比）允许更高的分等级调制。
    QAM-256每个载波能调制4比特，每个符号产生8比特。更高的幅度分级意味着更高的频谱效率，（bits/symbol）和每单位时间在媒体上有更多的数据。
    振幅级别数目和相角数目是线路质量的函数。高质量的线路（带有平滑的频率特性和高信噪比）允许更先进、更高频谱效率（b/Hz）的调制。
    各种正交调幅被示为nn QAM，其中nn是指每符号的状态数目的整数。每一符号时间的编码位数目是k，那么2k=nn。例如，如果以每符号4比特编码，结果为QAM-16；若以每符号6比特编码则产生QAM-64。
正交调幅技术在模拟电话调制解调器（V.32 和 V.34）中已经使用了很多年，它需要把很多比特通过相对窄的话音级电话线。当前QAM-16 已被建议，作为有线电视上行支路优选的调制方案。有线电视工程师协会（SCTE）已经规范了QAM-64和QAM-256作为有线电视数字传输视频调制方案。
    其他与正交调幅类似的调制技术是残留边带调幅（VSB），美国用在陆上数字电视传输，还有无载波调幅/调相（CAP）用在非对称数字用户线（ADSL）调制解调器。

    下图4中阐明了QAM的工作过程。为了简化I波和Q波用一半周期偏置（180度），实际上 QPSK 和 QAM 是90度偏置，但是图形没有差别。

5、离散多音
    QPSK，QAM和CAP是调制技术的例子，该技术基于不同次序排列的单载波（或两个单载波的拷贝，每一个对另一个有些偏置），称为单载波技术。载波的幅度、频率和相位可以被编码信息调制，已有大量的工业和国防使用经验。
    随着数字信号处理（Digital signal processing，DSP）的发展，现在多载波技术已成为可能。多载波技术使用大量带宽的集合并将其分为子波段，因此产生了多个并行的窄带通道。每一个子波段使用单载波技术，如QAM。各子波段的比特流在接收机被合在一起。多载波技术的重要例子是正交频分多路复用（orthogonal frequency division multiplexing，OFDM）和离散多音（discrete multitone，DMT）。
图5中是使用多载波调制非对称数字用户线（ADSL）的ANSI T1.413标准的例子。图中，1MHz被分为各 4kHz 的 256 个子波段。每一子波段由发送器使用单载波调制技术进行调制。接收器接收子波段并将 256 个载波数据结合在一起。
（1）、OFDM 和 DMT 的比较
    OFDM 和 DMT 的区别是 OFDM 对每一个波段使用通用调制模式。也就是说，每一子波段每秒传输相同数目的比特。OFDM 使用于欧洲的无线广播数字电视。在无线广播情况下，所有子波段被假设为具有统一的噪音特征，这样通用调制技术才有意义。

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