qam傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計論文-wenkub
2022-09-12 16:41:55 本頁面
【正文】 教學(xué)點 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院 專 業(yè) 通信技 術(shù) 年 級 2020 級 姓 名 祝 守 顏 指導(dǎo)教師 陳 佳 佳 定稿日期： 2020 年 4 月 25 日 四川理工學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 祝守顏 專業(yè)班級 通信工程 ZB421101 設(shè)計（論文）題目 QAM 傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 接受任務(wù)日期 2020 年 12月 18日 完成任務(wù)日期 2020 年 4月 25日 指導(dǎo)教師（簽名） 陳佳佳 指導(dǎo)教師單位 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院 設(shè)計 (論文 )內(nèi)容目標(biāo) 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)制方式來解決有限帶寬和大量數(shù)據(jù)傳輸之間的矛盾。 關(guān)鍵詞 : 數(shù)字 傳輸； 正交振幅調(diào)制；差分脈碼調(diào)制；建模仿真 DESIGN AND SIMULATION OF QAM SYSTEM ABSTRACT Quadrature amplitude modulation QAM is a digital modulation technique forphase and amplitude control. It is a very wide range of applications, not only inthe field of mobile munication and cable TV transmission, digital video broadcasting, satellite munications and other fields has been widely this paper, the basic principle, structure and performance study of QAM modulation and demodulation system parameters,simulation performanceanalysis of Simulink modulation and demodulation system of QAM。Differential pulse code modulation。 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)制方式來解決有限帶寬和大量數(shù)據(jù)傳輸之間的矛盾。 數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展 因為以前的通信系統(tǒng)為模擬通信系統(tǒng)，所以調(diào)制技術(shù)是由模擬信號的調(diào)制與解調(diào)技術(shù)最初開始發(fā)展的。頻譜利用率越高，就要求已調(diào)信號所占的帶寬要越窄，即己調(diào)信號頻譜從天線發(fā)射時功率的主瓣要越窄，同時也要求旁瓣的幅度要越低，也就是說要求輻射到相鄰頻道的功率即帶外輻射要越小。振幅和相位聯(lián)合調(diào)制 QAM 技術(shù)作為本課題的研究對象，就是一種近些年來獲得了飛速發(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。同樣，作為寬帶無線接入技術(shù)，韓國引入了 WIBro 技術(shù)，它可采用三種調(diào)制方式，包括 QPSK、 16QAM、 64QAM 等。 仿真軟件介紹 MATLAB 是 MATrix LABoratory 的縮寫，是一款由美國 MathWorks 公司出品的商 3 業(yè)數(shù)學(xué)軟件。另外還有一個配套軟件包 Simulink，提供了一個可視化開發(fā)環(huán)境，常用于系統(tǒng)模擬、動態(tài) /嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等 方面。 4 第二章 QAM 調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究及 Simulink 仿真 本章對 QAM 調(diào)制解調(diào)相關(guān)理論進(jìn)行了分析研究，給出了調(diào)制端和解調(diào)端的結(jié)構(gòu)框圖；構(gòu)建了 16QAM 和 64QAM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的 Simulink 的仿真模型，進(jìn)行仿真驗證；并基于 Simulink 對 MQAM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步進(jìn)行性能分析，所得結(jié)論為后面系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計奠定基礎(chǔ)。但它在隨參信道無線寬帶通信領(lǐng)域中的研究尚未發(fā)展成熟。已調(diào) QAM 信號在信號空間中的坐標(biāo)點由 nc 、 nd 決定。將最后得到的兩路信號相加就得到的已調(diào)制 QAM 信號。同理，方型星座圖中信號點的分布呈方形，如圖 22(b)所示。 （ 2）最小歐幾里得距離 mind 最小歐幾里得距離 mind 是指 QAM 信號星座圖上星座點間的最小距離，該參數(shù)衡量了 QAM 信號抗高斯噪聲的能力，最小距離 mind 與抗高斯白噪聲的性能呈正比關(guān)系。 （ b） 信號點間的最小歐幾里得距離要盡量大，從而保證獲得最佳的抗加性高 7 斯白噪聲性能。 表 21 星座參數(shù)值表 參數(shù) 類型 min? mind ? 方形星座圖 ?18 E 星型星座圖 ?45 E 由表 可見，當(dāng)信號平均功率 aveP 一定時，方型星座圖的最小歐幾里得距離mind 比星型星座圖要大，也就是說，方型星座圖抗高斯噪聲能力比星型星座圖強(qiáng)，適宜在典型的高斯白噪聲信道中使用。 通常驗證通信系統(tǒng)的功能一般采用星座圖和眼圖這兩種工具，只要通過對比發(fā)送端和接收端的星座圖和眼圖，就可以很直觀的判決通信 系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。信源輸出的隨機(jī)整數(shù)送入16QAM 基帶調(diào)制器（用 Rectangular QAM Modulator Baseband 模塊實現(xiàn)），調(diào)制輸出經(jīng)過高斯信道后送入接收端相應(yīng)的 16QAM 基帶解調(diào)器（ Rectangular QAM Demodulator Baseband 模塊實現(xiàn)）中，調(diào)制器和解調(diào)器的參數(shù)設(shè)置必須一致。 圖 25 給出了系統(tǒng)發(fā)送端和接收端的星座圖，這里基帶成形濾波器的滾降系數(shù)為 0，即滿足理想低通特性，所以發(fā)送端的星座圖與理想的星座映射圖是完全一致的。通過觀察發(fā)現(xiàn)，在采樣時刻最大眼圖開啟，同樣由于傳輸信道上噪聲的干擾，接收端眼圖中“眼睛”張開的大小比發(fā)送端的要小的多，其大小反映著基帶成形性能的優(yōu)劣、碼間干擾的強(qiáng)弱和傳輸信道噪聲影響的大小。下面就從這幾方面對 MQAM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的性能進(jìn)行仿真分析。信息速率 Rb 和碼元速率 RB 有以下確定的關(guān)系，即 2logbBR R M? (211) 在比較不同通信系統(tǒng)的有效性時，不能單看它們的傳輸速率，還應(yīng)考慮所占用的頻帶寬度。當(dāng)判決門限為A/2，方差為 2? ，信號能量為 E 時，正確判決的概率為 )(1)(2?EQcP ?? (213) 差錯概率為 )2(?AQPe? (214)
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