今天是德科技和您一起探讨光调制里的星座图和相关数字调制技术。
QPSK、8-PSK、16-QAM、32-QAM 和 64-QAM 制式的星座图
在模拟调制中，载波参量的改变是按连续的模拟信息。在数字调制中，这些载波参数（幅度，频率和相位）的变化由离散的数字信号决定。从这个意义上讲，数字调制和模拟调制并无本质区别。数字调制信号只须表示离散的调制状态，这些离散状态在矢量图上称为符号点 (symbol point)，符号点的组合称为星座图(constellation)。
星座图和符号
星座图展示了 QAM 格式的可用符号。以 16 QAM 格式为例，每个符号表示着四个二进制位的一种可能组合。对于这四个二进制位来说，总共可能有16个组合。换言之，每个符号表示着四位。
为了提高数据带宽，我们可以增加每个符号表示的位数，这样可以提高频谱效率。不过，随着星座图中符号数量的增加，符号间的距离开始变小。符号越来越接近，因此就越容易受到噪声和失真的影响，出现错误。下图展示了当从 16-QAM 格式变为 64-QAM 格式时，符号密度的增加。
数字调制的基本术语
我们先来了解一些关键的术语。
比特 Bit ：是通信系统传输信息的单位，一般指通信系统中传输的有用信息。
比特率 Bit Rate ：是比特的传输速率，也就是通信系统时间内的信息传输速率，单位是比特／秒(bit/s)。
符号 Symbol ：是信息调制载波的离散状态，也就是矢量，是与载波和调制方式紧密联系在一起的概念。模拟调制也可以说有符号，只是符号数量无穷多，无法直接分析和观察。因此只在数字调制中讨论符号，其符号数目是有限个。符号并不是信息，但信息是通过数字调制映射为载波状态即符号来传输的。
码元速率或符号率 Symbol Rate ：载波调制符号的转换速率，实际上是载波状态的变化速率。符号率越高，相应信息传输速率也越高，但信号中包含的频谱成分也越高，占用频带越宽。单位是波特 (Baud)。
星座图 Constellation：调制信号在IQ平面上的所有符号点的组合。星座图定义调制技术的信号分布与调制数字比特之间的映射关系。一种调制技术的特性可由信号分布和映射完全定义，即可由星座图来完全定义。
矢量图 Vector Diagram：调制信号在符号点间变化的过程描述。矢量图不仅显示星座点，而且显示星座点之间的转换过程。
眼图 Eye Diagram：检查数字信号传输畸变的一种形象直观方法。它是解调后在低通滤波器输出未经再生的基带信号，在示波器上用位定时作为外同步时重复扫描
不可否认血型和星座,某些方面有一定的共性!
但想想中国14亿人,同星座属相的都有一亿多吧! 还不说世界! 哪两个人会有完全相同的命运 成长经历都不相同! 难道你不相信自己是个独特的个体而一定要去给贴个标签么
什么是“通信（Communication）”？
简单来说，通信就是传递信息。我把我的信息发给你，你把你的信息发给我，这就是通信。
通信的官方定义更加严谨一些——人与人，或人与自然之间，通过某种行为或媒介，进行的信息交流与传递，叫做通信。
也就是说，通信不仅限于人类之间的信息交换，也包括自然万物。
还是从我们人类开始说起吧，毕竟在绝大部分通信场景中，人都是主体。
在人类诞生的那一刻起，通信就是生存的基本需求。新生的婴儿，通过哭声传递饥饿的信息，给自己的母亲，索取母乳和关爱。参与围猎的部落成员，通过呼吼声，召唤同伴的支援和协助。这一切，都属于通信的范畴。
随着人类社会组织单位的不断变大，通信的作用也越来越大。国家之间的合纵连横，亲人之间的思念关怀，都离不开通信。通信的手段，也由面谈这种近距离方式，逐渐发展出烽火、旗语、击鼓、鸣金等多种远距离方式。
这些通信方式，主要是通过视觉或者听觉来实现。这就要求通信双方之间，是可视的，或者，是可以听见的。客观条件的约束，就限制了通信的范围。
而如果采用驿站或信鸽等方式，虽然一定程度上解决了范围和距离的问题，却带来了时效性的问题，无法在很快的时间内送达。
19世纪电磁理论出现并成熟。在此基础上，莫尔斯发明了莫尔斯编码和有线电报，贝尔发明了电话，马可尼发明了无线电报，人类就此开启了用电磁波进行通信的近现代通信时代。通信的距离限制，不断被突破。与此同时，长距离通信的时延，也在不断缩小。
时至今日，我们已经全面进入了信息时代，对通信的需求和依赖变得前所未有的强烈。像手机这样的现代通信工具，作为每个人保持社会联系的纽带，变成了寸步难离的必需品。
不仅是个人，整个社会的运转，都建立在对通信技术的依赖之上。通信技术的先进程度，成为衡量一个国家综合实力的重要标志之一。
我们无法想象，如果通信技术倒退回两百年前，我们的世界将会是怎样的混乱场景。
让我们回到通信的本质。
任何通信行为，都可以看成是一个通信系统。而对于一个通信系统来说，都包括以下三个要素：信源、信道和信宿。
例如下课时，校工打铃：校工就是信源，空气就是信道，而老师和同学们，就是信宿。
那铃声是什么呢？铃声是信道上的信号。这个信号带有信息，信息告诉信宿：该下课了。
更具体一点，振铃就是发送设备，老师和同学们的耳朵，就是接收设备。
是不是所有的消息（数据）都是信息呢？是不是消息越多，信息就越多呢？
不是的。
很多人认为，消息越多，数据越多，信息量就越大，这是一个误区。
信息量的大小，和信息出现的概率，有直接关系。简单来说，随机事件发生的概率越小，信息量就越大。
举个例子，如果我告诉你，“地球是圆的”，这句话，信息量就是0。简而言之，我说的是一句废话。
如果我告诉你，我在某地藏了一亿美金的现金，那么显然，这个信息量就很大了。
通信技术的发展过程，说白了，就是研究如何在更短的时间，传输更大信息量的过程。
为了达到这个目的，信源侧需要不断升级自己的发送设备，信宿需要不断升级自己的接收设备。而信道的介质，也在不断升级。
根据信道介质的不同，我们将通信系统分为有线通信和无线通信。
顾名思义，采用网线、光纤、同轴电缆作为通信介质的，就是有线通信。而采用空气甚至真空的，就是无线通信。
不管是有线还是无线，传输的都是电磁波——在有线电缆中，电磁波是以导行波的方式传播，而在空气（真空）中，电磁波是以空间波的方式传播。
世界上没有真正意义上的“完全”无线通信。无线通信系统中，除了信道部分会有无线环节之外，包括信源、信宿和大部分的信道，其实都是有线的。
就像我们现在使用的手机通信系统，它只有手机和基站天线之间是无线传播，其它环节仍然是有线传播，例如基站到机房，南京机房到上海机房，等等。
既然说到手机通信系统，那我们就多介绍一下。手机通信系统，也叫蜂窝通信系统，因为手机的通信依赖于基站，而基站小区的覆盖范围，看上去有点像蜂窝。
手机通信通常被称为移动通信，移动通信属于无线通信的一种。除了移动通信之外，Wi-Fi通信，对讲机通信，卫星通信，微波通信，也都属于无线通信。
用于无线通信的电磁波，看不见、摸不着、听不到，却速度极快（光也是一种电磁波，秒速30万公里）。但是想要利用好它，并不是那么容易。
最开始有线电报的时代，我们通过电流脉冲的长短组合，来传递一个字母。例如字母a，就是：“· -”，一个点信号，一个长信号。发出一个完整的单词，就要好几秒甚至十几秒的时间。
显然，这种速度是无法接受的，既费时又费力。
后来，人们开始用“波”来承载信息。
如果按波的振幅来表达0或1，振幅大的代表1，振幅小的代表0，就是调幅（AM）。
如果按波的频率来表达0或1，波形密集的代表1，波形稀疏的代表0，就是调频（FM）。
AM和FM，眼熟了吧？收音机上就是这么标的。
很显然，每秒钟发送的波形越多，传输的0和1就多，信息量就大。换言之，频率越高，速率越快。
很多人问，为什么我们现在要使用高频信号传输信息。上述就是主要原因之一。
不管是AM调幅还是FM调频，都属于我们经常说的调制。解调呢？就是在信宿那端，将信息从已调信号里提取出来。
我们以前上网用的猫（Modem），就是调制解调器，干这个事情的。现在到处热议的手机芯片里面的基带芯片，说白了，也是干这个事情的。
我们目前使用的通信系统，基本上都是数字通信系统，传输的都是数字信号。
数字信号的常用调制方式，就是书上常说的幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK），还有正交幅度调制，也就是大名鼎鼎的QAM。我们的LTE，还有即将到来的5G，都是用的QAM。
这种很多点的图，叫做星座图
传输数据，就像汽车运货，如果想要运输更多货物，一方面，可以让马路变宽，另一方面，也要想办法让自己减重。
有价值的货物当然不能丢，但是，可以减少无价值的载重。就像人与人之间说话，要挑重点的话说，少说废话。
这里，就涉及到编码的技术。
编码分为两种，第一种是信源编码。
我们听到的声音，是音频信号，看到的场景，是或视频信号。不同的信号，都有自己的编码方式。
对于音频信号，我们常用的是PCM编码和MP3编码等。在移动通信系统中，以3G WCDMA为例，用的是AMR语音编码。
对于视频信号，常用的是MPEG-4编码（MP4），还有H264、H265编码。在政府企业常用的视频会议电话系统（也是通信系统的一种）中，现在普遍开始采用的，就是H265编码。
除了信源编码之外，就是信道编码了。
信源编码是删除冗余信息，而信道编码恰好相反，是增加冗余信息。
为什么呢？
这里，就要说到无线信道的复杂性了。
相对于有线信道的可靠和稳定，无线信道的问题要多很多。
无线信号在空气中的传输，随着传输距离的增加，本身就会有损耗。这种损耗，也叫做路径损耗（路损）。
传输的过程中，遇到障碍物，如果穿透它，也会产生损耗，叫穿透损耗。
损耗和无线信号传输的几种效应有密不可分的关系。例如阴影效应、多径效应、远近效应，还有大家一定听说过的多普勒效应。限于篇幅和理解难度，不多做介绍。
除了这些电磁波特性造成的衰耗之外，无线通信还容易遇到各种干扰和噪声。例如电磁干扰和频段挤占等。
信道编码，目的就是要对抗信道的各种不利影响。
增加冗余信息，就像在货物边上塞保护泡沫，保护货物的正确运输。如果路上遇到颠簸，发生碰撞，货物的受损概率会降低。
去年闹得沸沸扬扬的联想5G标准投票事件，华为主推的Polar码，还有高通主推的LDCP码，说的都是信道编码。3G/4G时代处于核心地位的Turbo码，也是信道编码。
对抗衰弱的办法，除了信道编码之外，还有分集技术和均衡技术。像现在备受关注的MIMO（多天线收发技术），就属于空间分集技术中的一种。简单来说，就是一个不够就用两个，两个不够就用四个。
说完了调制和编码，我们最后再来说说复用和多址。
前面我们所说的，是一对一的通信模型。但实际生活中，我们不可能一个通信系统只给两个人用。我们会尽可能让更多的人可以同时使用它。这就需要用到多址技术。
说到多址，大家一定听说过这么几个词：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA、OFDMA……
没错，这些都是多址技术，分别是：
FDMA：频分多址
TDMA：时分多址
CDMA：码分多址
SDMA：空分多址
OFDMA：正交频分多址
多址，就是Multiple Access（多接入）。
简单举例，我们把频率资源想象成一个房间，如果把房间分割成不同的空间，不同的用户在不同的房间聊天，这就是频分多址（FDMA）。
如果这个房间里，某一时间让某一个人说话，下一时间段，让另一个人说话，就是时分多址。
如果大家都用各自的语言说话，有的人说英语，有的人说法语，有的人说中文，那就是码分多址。
利用天线的朝向来区分不同用户，叫空分多址。（不好意思，房间的例子不适用这个）
把空间划分成不同房间，房间和房间之间有重合，以便塞下更多的房间，这个叫做正交频分多址。
而复用（Multiplexing）又是什么呢？复用和多址的区别，就是复用针对资源，而多址针对用户。
举个例子，将10MHz的频率资源，划分成5个2MHz，作为子信道，这种做法，叫复用。不同的用户使用这些子信道，每个子信道变成了用户的“址”，这叫多址。
好啦，以上就是今天文章的所有内容。相信并不难懂吧？
是星座图吧。
一般是转化到一个二维坐标图上，更直观地表示出系统的抗噪、纠错性能。一个点就代表一种信息，比如“01”“11”之类。
一般来说各个点间距越远系统的抗噪性能就越好。
具体参看通信原理中数字调制的部分。
Simulink中的星座图模块位于通信系统工具箱中，可用于模拟和分析数字通信系统中的信号传输，主要用于表示调制信号或解调器输出信号的星座图。
要使用星座图模块，需要打开Simulink模型，然后在模型中选择“Library Browser”（库浏览器）界面中的“Simulink”选项卡，展开“Comm Sinks”（通信接收器）子菜单，可以找到“Constellation Diagram”（星座图）模块。将此模块拖拽到Simulink模型中，并与其他模块连接，即可使用星座图功能对数字信号进行可视化分析。
需要注意的是，使用星座图模块分析数字调制信号，需要对星座图进行设置，包括颜色、点大小、点形状、坐标轴范围等等，以便更好地展示信号特征并快速准确地判断其解调结果。