직교 진폭 변조(直交振幅變調, Quadrature Amplitude Modulation, QAM)는 독립된 2개의 반송파, 즉 동상(in-phase) 반송파와 직각 위상(quadrature) 반송파의 진폭과 위상을 함께 변환·조정하여 데이터를 전송하는 변조 방식이다. 이 2개의 반송파(보통은 사인 곡선)는 서로 90°의 위상차를 가지며 직각 위상(in quadrature) 관계에 있다.
QAM은 진폭 변조(ASK)와 위상 변조(PSK)를 혼합한 변조 방식으로, 진폭 위상 변조(APSK)의 한 종류에 속한다. 제한된 전송 대역 내에서 데이터 전송을 고속으로 수행하는 데 유리하며, 디지털 신호 처리 및 LSI 기술의 발전에 힘입어 실용화되었다. 이 방식에서는 데이터의 타이밍을 표시하는 별도의 파일럿 신호가 필요하지 않다는 특징이 있다.
디지털 QAM에서 신호점(signal point)은 일반적으로 동일한 수직·수평 간격의 정사각형 격자에 배치되며, 격자의 점 수는 2의 거듭제곱(예: 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM)으로 구성된다. 각 점은 특정한 진폭과 위상 조합을 나타내며, 수신 측에서는 이를 해석하여 원래 데이터로 복원한다.
QAM은 현대 통신 시스템에서 널리 사용되는 핵심 기술이다. 주요 응용 분야로는 디지털 텔레비전 방송(DVB), 케이블 모뎀(DOCSIS), 무선 랜(IEEE 802.11), 위성 통신, 이동 통신(LTE, 5G) 등이 있다. 특히 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 결합하여 고속 데이터 전송을 구현하는 데 핵심적인 역할을 한다.
QAM의 성능은 신호 대 잡음비(SNR)와 변조 차수(Modulation order)에 의해 결정된다. 변조 차수가 높을수록(예: 256-QAM, 1024-QAM) 한 심볼당 더 많은 비트를 전송할 수 있어 대역폭 효율이 높아지지만, 잡음에 더 민감해져 오류율이 증가하는 trade-off 관계가 있다.
