調變星座圖

調變星座圖（Constellation Diagram）是用於數位通訊中表示調變信號的圖形工具，主要用於展示信號在複數平面上的分布情況。它將調變信號的相位和振幅以點的形式呈現，每個點代表一個符號（symbol），這些符號對應於不同的數位資料。

調變星座圖的特點：

1. 相位與振幅表示：

   • 星座圖的橫軸（實部）和縱軸（虛部）分別表示信號的相位和振幅。
   • 每個點的位置對應於調變信號的複數值。

2. 符號映射：

   • 星座圖中的每個點代表一個特定的符號，這些符號對應於數位資料的二進位編碼。
   • 例如，在QPSK（四相位位移鍵控）中，每個符號代表2位元，星座圖上有4個點。

3. 調變方式影響星座圖形狀：

   • 不同的調變方式（如BPSK、QPSK、16-QAM、64-QAM等）會產生不同形狀的星座圖。
   • 例如：
     • BPSK：星座圖上有2個點，位於實軸上。
     • QPSK：星座圖上有4個點，均勻分布在複數平面上。
     • 16-QAM：星座圖上有16個點，分布成4x4的方陣。

4. 信號品質評估：

   • 星座圖可以用來評估信號的品質，例如雜訊乾擾、相位偏移或振幅失真。
   • 理想情況下，星座點應該清晰且集中；如果點分散或偏移，則表示信號受到乾擾。

常見調變方式的星座圖：

• BPSK（二進位相位位移鍵控）：
  • 星座圖上有2個點，分別位於實軸的正負兩側。
• QPSK（四相位位移鍵控）：
  • 星座圖上有4個點，均勻分布在複數平面的四個象限。
• 16-QAM（16階正交振幅調變）：
  • 星座圖上有16個點，排列成4x4的方陣。
• 64-QAM（64階正交振幅調變）：
  • 星座圖上有64個點，排列成8x8的方陣。

應用場景：

1. 數位通訊系統設計：
   • 用於設計和測試調變解調器（Modem）。
2. 信號分析：
   • 用於分析信號的雜訊、乾擾和失真情況。
3. 系統除錯：
   • 用於識別通訊系統中的問題，例如相位偏移或振幅失真。

總結來說，調變星座圖是數位通訊中重要的視覺化工具，能夠幫助工程師理解信號的特性並優化系統性能。