基于MATLAB下的16QAM仿真Word格式.docx

1、由于QAME经成为宽带无线接入和无线视频通信的重要技术方案。 关于调制解调技术的仿真研究对于 QAM理论研究和相关产品开发具有重要意义。在简单分析QAM原理的基础上，以16QAM为例，提出了基 MATLAB勺16QAM 编解码系统仿真方案，设计了实际仿真模型。仿真结果和分析表明，提出的方案 可行，为QAM1信系统性能的研究提供了一种行之有效的分析方法。本文旨在在 熟悉QAM调制解调原理的基础上，完成通信系统的设计并实现16QAMM试过程的 MATLAB仿真。设计其中的各种实现模块的参数，对整个系统进行仿真，并绘出 各个模块的输出信号的波形，设计出 16QA碉试过程中的串并转换子系统，2-4 电

2、平转换子系统，抽样判决子系统，4-2电平转换子系统及并串转换子系统。在 此基础上， 对QAMM制的性能进行分析。4. 课程设计分析4.1调制简介调制在通信系统中的作用至关重要。所谓调制，就是把信号转换成适合在信 道中传输的形式的一种过程。广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调 制）。载波调制，就是用调制信号去控制载波的参数的过程，即使载波的某一个 或某几个参数暗中啊调制信号的规律而变化。 调制信号是指来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，也可以是数字的。未受调制的周期性震 荡信号称为载波，它可以是正弦波，也可以使非正弦波（如周期性脉冲序列） 。载波调制后称为已调信号，它含

3、有调制信号的全部特征。基带信号对载波的调制 是为了实现下列一个或多个目标： 第一，在无线传输中，信号是以电磁波的形式 通过天线辐射到空间的。为了获得较高的辐射效率，天线的尺寸必须与发射信号 波长相比拟，而基带信号包含的较低频率分量的波长较长， 只是天线过长而难以 实现。但若通过调制，把基带信号的频谱搬至较高的载波频率上， 是已调信号的 频谱与信道的带通特性相匹配，这样就可以提高传输性能，以较小的发送功率与 较短的天线来辐射电磁波。第二，把多个基带信号分别搬移到不同的载频处， 以 实现信道的多路复用，提高信道利用率。第三，扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互

4、换。因此，调制对通信系统的 有效性和可靠性有着很大的影响和作用。解调（也称检波）则是调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。解调的方法可分为两类：相干解调和非相干解调（包络检波） 。相干解调时，为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严 格同步（同频同相）的本地载波。本课题采用的是相干解调4.2 正交振幅调制系统它是把2ASK和2PSK两种调制结合起来的调制技术，使得带宽得到双倍扩展。 QAMM制技术用两路独立的基带信号对频率相同、相位正交的两个载波进行抑制 载波双边带调幅，并将已调信号加在一起进行传输。 nQAM弋表n个状态的正交 调幅，一般有二进制（4Q

5、AM、四进制（16QAM、八进制（64QAM。我们需要得到多进制的QAM信号，需将二进制信号转换为m电平的多进制信 号，然后进行正交调制，最后相加输出。图4-1 QAM信号产生原理图QAM9号用正交相干解调方法进行解调，通过解调器将QAM言号进行正交相 干解调后，用低通滤波器LPF滤除乘法器产生的高频分量，输出抽样判决后可恢 复出的两路独立电平信号，最后将多电平码兀与二进制码兀间的关系进行 m/2 转换，将电平信号转换为二进制信号，经并/串变换后恢复出原二进制基带信号。16QAM调制框图:二进制ak图4-2 6QAM信号调制框图16QAM最佳接收框图：图4-3 16QAM最佳接收框图（1） 首

6、先生成一个随机且长度为 10000的二进制比特流，并画出了前 50 个比特的信号图（如图17所示）。（2） 在MATLAB 16QAMM制器要求输入的信号为0-15这16个值，所以需 要用函数reshape和bi2de将二进制的比特流转换为对应的十六进制信号。（3） 利用MATLAB的modem.qammo函数生成16QAMM制器，再通过其对 信号进行调制并画出信号的星座图。（4） 通过awgn信道在16QAM&号中加入高斯白噪声（假设 Eb/No=15dt）。（5） 利用MATLAB的scatterplot 函数画出通过信道后接受到的信号的星 座图。（6） 利用MATLAB的eyediagr

7、am函数生成经过信道后的眼图。（7） 利用 MATLAB的demodulate和modem.qamdemc函数生成解调器对16QAM信号的解调，并将十六进制信号转化成二进制比特流信息。（8） 用得到比特流信息除以原始发送的比特流信息来计算误码率。5. 仿真程序如下:M=16;k=log2（M）;title（ 二进制随机比特流）;xlabel（比特序列ylabel（ 信号幅度分组，并排列成k行length（x）/k 列的矩阵figure;16 进制随机信号信号序列y=modulate（modem.qammod（M）,xsym）; % 用 16QAM调制器对信号进行调制 scatterplot（y

8、）; % 画出16QAM信号的星座图text（real（y）+0.1,imag（y）,dec2b in（ xsym）;axis（-5 5 -5 5）;EbNo=15;sn r=EbNo+10*log10（k）-10*log10（samp）; % 信噪比yn=awg n（ y,s nr,measured % 加入咼斯白噪声h=scatterplot（y n, samp,0,b. % 经过信道后接收到的含白噪声的信号星座图hold on;scatterplot（y,1,0,k+,h）; % 加入不含白噪声的信号星座图 接收信号星座图legend（含噪声接收信号,不含噪声信号eyediagram（y

9、 n,2）; % 眼图yd=demodulate（modem.qamdemod（M）,yn）; %此时解调出来的是 16 进制信号 z=de2bi（yd,left-msb % 转化为对应的二进制比特流z=reshape（z. ,nu mel（z）,1nu mber_of_errors,bit_error_rate=biterr（x,z）运行结果：nu mber_of_errors =0bit_error_rate =06. 仿真结果:图6-1二进制随机比特流File Edit View Insert Tools Desktop Windov/ Help乂、紳題匸I謠用餌I 也ifl Q图6-2

10、 16QAM信号序列日le Edit yiew insert Jools Qesktop window yelp ua n 丨氐丨企企o題 區+ |（3| 口 园Scatter plot-2-3图6-3 16QAM信号的星座图FJ Figure 1: ScatterFile dit Vi ew I.ns ert Tools Des ko p Window Helpr4%Ifajn运百aLILILIir3 2 1012 3a- - - -4.2口图6-4 含白噪声的信号星座图ile drt iewnsert Tools desktop WindowHelp吕 d J+ H E T 屍 *目I3S

11、catts r10 12 巴翟P5口In-Phase图6-5不含白噪声的信号星座图O 0.5TimeEye Diagram for Quadrature Signal图6-6眼图6. 主要仪器与设备装有MATLA的PC机一台。7. 设计体会课程设计做完了，总结一下，我想我还是收获了不少。从一开始选题时的不自信（怕自己做不出）到最后我比较圆满的完成这次课程设计， 正好应征了一句老话：“功夫不负有心人”。选完题后，我并不知道该如何动手，所以我只有看书。 通过看书，我掌握了 16QAMM制与解调的原理并决定从星座图开始入手。 从而最终将系统程序编写出来。除了掌握了课本上的知识外，通过这次课程设计我更加 熟练了 MATLAB勺使用方法。从以前一看到 MATLA蹴郁闷到现在渐渐地喜欢上 MATLAB编写程序，我知道了学习的乐趣。“功夫不负有心人”，即使你遇到了世 上再难的事情，只要你有心，你就都会迎刃而解。8. 参考文献1、 樊昌信，曹丽娜。通信原理（第六版）。国防工业出版社。2、 孙祥，徐流美，吴清。MATLAB 7.0基础教程。北京：清华大学出版社。3、 唐向宏，岳恒立，邓雪峰。MATLAB在电子信息类课程中的应用。电子 工业出版社。欢迎您的下载，资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议， 策划案计划书，学习课件等等打造全网一站式需求