直角位相振幅変調
多くのデジタル変調方式と同様に、信号空間ダイヤグラム(コンスタレーション)は役に立つ。QAM変調の場合、通常信号点は等しい垂直と水平の間隔で正方形の格子に配置される、しかしその他の構成も可能である(例えば Cross-QAM)。
デジタル電気通信において、データは通常バイナリであるので、格子の点の数は通常2の累乗である(2,4,8,16...)。QAM変調は通常四角形である(但し、後述の128QAMはnon-square QAM、すなわち正方形ではない)。最も一般的な形は、16QAM、64QAM、128QAMそして256QAMである。
高次モードに移行することで、1シンボルあたりのビットを多く伝送することができる。しかしながら、信号点の平均電力が同じの場合(公平に比較するため)、信号点はより接近することになり、雑音およびその他の妨害により弱くなり、結果として符号誤り率が高くなる。そのため信号点の平均電力が同じであれば、高次QAMは低次QAMに比べて低い信頼性で多くのデータを伝送することができる。別の言い方をすると、高次のQAMは信号点が多く確保でき伝送速度向上に資するものの、信号点距離は短くなる。これは干渉が生じやすくなり符号誤り率が高まることになる。
8PSKが提供するより、16PSK以上の高いデータ信号速度が必要なときには、QAMは信号点をより均一に割り当てるためにI-Q平面上で近傍の点との距離をより確保できるので、QAMに移行するのが一般的である。
受信機は、単純に送信機と逆のプロセスを行う。理想的な構造は、下記の図に示しており、 H r {\displaystyle H_{r}} は受信機のフィルタの周波数特性である:
余弦波または正弦波を乗法し、低域通過フィルタを通すことによって、同相成分と直角位相成分を抽出する構成が可能となる。その後ろにASK復調器があり、そして2つの信号が合成される。
実際には、送信機と受信機の間に未知の位相遅れがあり、受信機のローカルオシレータ(すなわち上数式の正弦および余弦関数)による同期によって補償されなければならない。
モバイル分野では同様に、送信機と受信機の相対的な速さと比例したドップラー・シフトの存在の可能性があるため、オフセットが相対度数でしばしばある。
伝送路によって変形させられる位相と周波数の変形は、位相の参照を必要とする正弦波と余弦波を構成する要素で調整することによって、きちんと補償されなければならず、位相同期回路(PLL)を使って典型的に達成される。