QAM调制方式有效缓解了传输网络的带宽矛盾。一般数字调制方式下，通常一个码元携带lbit的信息，而QAM调制的调制信号幅度和相位都携带信息，对应MQAM中随M值的增大，所携带的信息量也随着增加，例如16QAM中一个码元携带4bit的信息，64QAM中一个码元携带6bit的信息，MQAM中一个码元携带Nbit（2N ?M）的信息，大大提高了信道的频谱利用率。因此，QAM调制方式广泛地应用于传输领域。而且，QAM的码间距比MASK,MPSK的要大，所以在提高频带利用率基础上，对误码率的影响不大，也是它得到广泛应用的一个原因。

1.2 QAM的发展及应用现状

1.3本文的内容及结构

考虑到一方面,随着阶数越高,QAM调制效率就越高,但QAM调制的抗干扰能力也越差;另一方面,随着QAM阶数越低,解调部分越易实现。因此本文采用FPGA实现的全数字的16QAM调制，包括基带成形部分，dds部分，载波产生部分，调制部分等。基带速率为1mbps，载波是频率为1Mhz正弦和余弦波，工作频率为50Mhz。

通过本文研究的16QAM调制技术的特点、原理、实现方法,可以为16QAM向64QAM、128QAM技术以及更高阶的MQAM扩展和延伸提供原始参考模型,为实际的QAM无线通信系统的FPGA实现和应用提供理论依据和实验数据参考,从而为QAM调制解调芯片在无线通信中的应用提供研究范例。

本文主要结构安排如下：

第一章简要介绍了QAM的研究背景和意义，然后对其发展历程和现在及未来的应用形式做了简单总结。

第二章较为详细的阐述QAM的调制原理，对其性能做进一步的讨论，解释其应用的优势与劣势。

第四章介绍FPGA的性能和开发环境做了简要介绍，并说明本文所选用的FPGA芯片性能参数。

第五章详细说明设计思路。文献综述

第六章为本文的结束语部分,指出了论文的主要工作,并就论文中的不足之处以及需要改进的地方给出了建议.

2 QAM调制技术的原理

   在通信发展的今天寻找更好的调制方式已经是人们十分关心的焦点问题之一，随着通信用户的增长和业务需求的增大，一种好的调制方式往往能在关键时候解决很多问题。而QAM则是众多调制中利用率很高的一种。

2.1 QAM技术的原理

2.1.1 QAM的基本原理

   QAM是利用两路正交的载波分别进行调制，最后在经过加法器合成一路输出，同时利用的就是幅度和相位的关系，也可以看做是ask和psk相结合的调制方式。已调信号的一般表达式如式(2.1)：

      0< <                              (2.1)

其中  是码元宽度， , 。式中A是固定的振幅大小，( , )由输入信号确定。利用三角函数关系对(2.1)式进行变换可得 :

表达式（2.3）（2.4）中  、 分别表征QAM调制信号在一个码元区间[ ， )内调制信号的振幅和相角大小。

  QAM信号调制的过程如图2-1所示，数据信号输入调制器之后先分成两路进行电平转换，由二进制电平转换为四进制电平，然后在分别与两个正交载波相乘，最后经过加法器将两路信号合成一路信号即为QAM已调信号。