无载波幅度和相位调制(CAP)与QAM调制的详细解析(可见光通信应用场景...

发布网友发布时间：2024-10-05 04:24

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热心网友时间：2024-10-29 18:53

在现代通信系统中，尽管QAM调制因其同时利用幅度和相位传递信息而广泛使用，但其复数信号特性限制了在IM/DD系统中的直接应用。为此，CAP调制技术在可见光通信领域显得尤为重要。CAP，即无载波幅度和相位调制，是一种在有限带宽下实现高谱效率传输的多维多阶调制技术，尤其适用于对实数信号处理要求较高的场景。

QAM调制通过两个正交载波（I和Q支路）同时调制幅度和相位，但其复数信号性质在可见光通信中面临挑战。相比之下，CAP调制则跳过了与载波相乘的步骤，直接利用正交滤波器形成带通脉冲信号，通过调整支路波形传递数据，无需复杂的复数到实数转换。CAP调制与QAM在数学表达上有相似之处，但前者在数字域实现，传输实数信号，简化了系统结构。

然而，CAP调制的同步性要求极高，接收端没有同频同相载波处理不同支路的信号，因此同步误差可能导致严重的干扰。尽管如此，CAP调制相比QAM具有明显优点，如减少计算复杂性和系统复杂度，特别是在可见光通信中，能简化硬件设备的需求。

田行健博士在2017年的研究论文中深入探讨了CAP调制技术在可见光通信系统中的应用，而Akande等人在2018年的文章也对CAP在可见光通信中的实施进行了详细讨论。这些研究为CAP调制在实际通信系统中的应用提供了理论支持和实践参考。