qam傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-文庫(kù)吧
2025-07-29 16:41 本頁(yè)面
【正文】 制解調(diào)系統(tǒng)性能仿真分析 ................................................. 9 頻帶利用率分析 .............................................................. 10 誤碼率分析 .................................................................... 10 功率利用率分析 .............................................................. 12 第 三 章 QAM 傳輸系統(tǒng)的構(gòu)建與仿真 ...................................... 13 QAM 傳輸系統(tǒng)的模型 ................................................................. 13 QAM 傳輸系統(tǒng)的仿真 ................................................................ 13 參考文獻(xiàn) ............................................................. 17 致謝 ....................................................................................................................................18 附錄 1..................................................................................................................................19 1 第一章 緒論 選題背景 信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中需要都要占用一定的帶寬，數(shù)字信號(hào)的傳輸比模擬信號(hào)對(duì)對(duì)帶寬的需求更高。 隨著衛(wèi)星有效載荷種類(lèi)的增多和分辨率的不斷提高，需要傳輸?shù)男畔⒘吭絹?lái)越大。為了將這些信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛?，?duì)星上數(shù)傳系統(tǒng)的傳輸能力的要求就越來(lái)越高。 為了在有限的帶寬信道中有效的傳輸大量的數(shù)據(jù)，人們研制了各種調(diào)制方式來(lái)解決有限帶寬和大量數(shù)據(jù)傳輸之間的矛盾。例如可以采用多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制 (包括幅度、頻率、和相位多進(jìn)制調(diào)制 )、聯(lián)合調(diào)制、網(wǎng)格調(diào)制等等。其中幅度和相位聯(lián)合調(diào)制方式，即 QAM（ Quadrature Amplitude Modulation）調(diào)制方式綜合 ASK(Amplitude Shift Keying)與 PSK(Phase Shift Keying)的優(yōu)點(diǎn)，并通過(guò)采用多進(jìn)制調(diào)制方式來(lái)提高頻帶利用率 (提高信息傳輸速率 )，因此它在頻帶利用率和接收端誤譯碼率等指標(biāo)上，比單一調(diào)制正弦波的一個(gè)參數(shù)的調(diào)制方式都要優(yōu)越，但它的設(shè)備復(fù)雜程度也是比較高的 [13]。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備復(fù)雜性也在相對(duì)地降低，因此QAM 方式是目前高速調(diào)制解調(diào)器中比較好的的調(diào)制方式。 數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展 因?yàn)橐郧暗耐ㄐ畔到y(tǒng)為模擬通信系統(tǒng)，所以調(diào)制技術(shù)是由模擬信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)技術(shù)最初開(kāi)始發(fā)展的。后來(lái)，數(shù)字通信系統(tǒng)得到了迅 速的發(fā)展，隨之而來(lái)的是數(shù)字調(diào)制技術(shù)的廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。隨著現(xiàn)在日益增多的各種通信系統(tǒng)數(shù)量，為了更好的充分利用日益緊張的頻譜資源，廣大通信科研工作者致力于研究頻譜利用率更高的新型數(shù)字調(diào)制方式，而且原 CCITT(國(guó)際電報(bào)電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì) )也一直在促進(jìn)并鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)新奇的頻譜使用技術(shù)，為了各種通信系統(tǒng)能夠有效的進(jìn)行通信，原 CCITT科學(xué)地將頻段分別分配給各個(gè)通信系統(tǒng)，因而，許多科研院所，用戶(hù)個(gè)體和通信公司都在通過(guò)開(kāi)發(fā)先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)用以提高頻譜利用率。 提高頻譜利用率是人們?cè)O(shè)計(jì)和規(guī)劃通信系統(tǒng)的關(guān)注焦點(diǎn)之一，同時(shí)也是提高 通 2 信系統(tǒng)容量的重要措施。頻譜利用率越高，就要求已調(diào)信號(hào)所占的帶寬要越窄，即己調(diào)信號(hào)頻譜從天線發(fā)射時(shí)功率的主瓣要越窄，同時(shí)也要求旁瓣的幅度要越低，也就是說(shuō)要求輻射到相鄰頻道的功率即帶外輻射要越小。在數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中的頻譜利用率主要是指?jìng)鬏數(shù)男蕟?wèn)題，也就是說(shuō)，通信系統(tǒng)的傳輸速率不是唯一需要關(guān)注的指標(biāo)，同時(shí)還要看在一定的傳輸速率下信道頻帶所占的寬度為多少。 如果系統(tǒng)的頻帶利用率高，就表明通信系統(tǒng)具有較高的傳輸效率，反之傳輸效率就低。從上面對(duì)頻譜利用率的定義可以發(fā)現(xiàn)，要使得通信系統(tǒng)的頻譜利用率有所提高主要可以?xún)煞N途 徑 :一是通過(guò)提高該調(diào)制系統(tǒng)的傳信率即信息傳輸速率，二是降低已調(diào)信號(hào)所占用的頻帶寬度 [13]。振幅和相位聯(lián)合調(diào)制 QAM 技術(shù)作為本課題的研究對(duì)象，就是一種近些年來(lái)獲得了飛速發(fā)展的調(diào)制技術(shù)，該技術(shù)就具有極高的信息傳輸速率。 QAM 調(diào)制解調(diào)技術(shù)在數(shù)字通信領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 以 WCDMA、 CDMA2020 和 TDSCDMA 為代表的第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)除了支持傳統(tǒng)的話(huà)音業(yè)務(wù)以外，還推出了大容量的寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)，與以 GSM、 CDMA1595 標(biāo)準(zhǔn)為代表的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，在技術(shù)上， 3G 系統(tǒng)的上下行速率理論上可以達(dá) 到2Mbit/s 左右的水平，它可以提供包括視頻在內(nèi)的各種多媒體寬帶應(yīng)用服務(wù)，諸如下載或流媒體類(lèi)業(yè)務(wù)，需要系統(tǒng)提供更高的傳輸速率和更多的延遲。為了滿(mǎn)足此要求， WCDMA 對(duì)空口接口作了改進(jìn)，引入了 HSDPA 技術(shù)，使之可支持高達(dá) 10Mbit/s 的峰值速率。在 HSDPA 系統(tǒng)中引進(jìn)了 AMC 技術(shù)，在 HSDPA 系統(tǒng)中 AMC 的調(diào)制選擇了低階的 QPSK 和高階的 16QAM，作為其調(diào)制方式。同樣，作為寬帶無(wú)線接入技術(shù)，韓國(guó)引入了 WIBro 技術(shù)，它可采用三種調(diào)制方式，包括 QPSK、 16QAM、 64QAM 等。而目前作為中國(guó)國(guó)內(nèi)唯一擁 有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速率無(wú)線寬帶接入技 —— McWiLL， McWiLL終端接入設(shè)備 CPE 亦采用 QPSK/8PSK/QAM16/QAM64 自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)。 標(biāo)準(zhǔn)即 WiMAX 有很強(qiáng)的的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，真正成為城域網(wǎng)的無(wú)線接入手段。為了抵抗多徑效應(yīng)等， WIMAX 協(xié)議中引入了新的物理層技術(shù)，而 WiMAX 協(xié)議物理層的 OFDM符號(hào)的構(gòu)造方案亦采用 QAM 調(diào)制方式 [45]。 仿真軟件介紹 MATLAB 是 MATrix LABoratory 的縮寫(xiě)，是一款由美國(guó) MathWorks 公司出品的商 3 業(yè)數(shù)學(xué)軟件。 MATLAB 是一種用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境。除了矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù) /數(shù)據(jù)圖像等常用功能外，MATLAB 還可以用來(lái)創(chuàng)建用戶(hù)界面及與調(diào)用其它語(yǔ)言（包括 C， C++和 FORTRAN）編寫(xiě)的程序。盡管 MATLAB 主要用于數(shù)值運(yùn)算，但利用為數(shù)眾多的附加工具（ Toolbox）它也適合不同領(lǐng)域的應(yīng)用，例如控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析、圖像處理、信號(hào)處理與通訊、
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