【正文】 wo road ASK modulated signals together can get different amplitude and phase of already adjustable QAM output signal. At the receiving end,divide the modulated signal into 2 road and multiply by the local recoveried orthogonal carrier respectively then through lowpass filter in order to get off times x(t), y(t)frequency ponents to get . After that,according to the local restored clock to do multilevel judgment, 16QAM with x = 177。 在畢業(yè)設計即將結束的時候，我最想感謝的 是我的導師，從論文選題到理論知識把握，從系統(tǒng)模型建立到仿真結果分析，從論文的構架到格式規(guī)范，他都一一給與了指導與幫助，并對模型的改進及優(yōu)化提出了寶貴的意見。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 37 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 38 參考文獻 [1] 李建東，郭梯云．鄔國揚．移動通信 (第四版 )．西安電子科技大學出版社． [2] 西蒙赫金．通信系統(tǒng) (第 4 版 )[M]．電子工業(yè)出版社． 2021． [3] 鄔國揚．蜂窩通信 [M]．西安電子科技大學． 2021． [4] 戴嵐，羅武忠，王鈺．短波 16QAM 信號數字解調算法的仿真．計算機仿真． 2021， 23 卷 (期 )： 7477． [5] 藏嵐，羅武忠，王鈺．短波 16QAM 信號數字解調算法的仿真 [期刊論文 ]計算機仿真 2021(03) [6] 李賀等．《 Simulink 通信仿真教程》 國防工業(yè)出版社． 2021 年． [7] 李妍等．《 MATLAB 通信仿真開發(fā)手冊》．國防工業(yè)出版社． 2021 年． [8] 李建新等．《現代通信系統(tǒng)分析與仿真 —— MATLAB 通信工具箱》．西安電子科技大學出版社． 2021 年． [9] 賈秋玲等．《 MTLAB7． X/Simulink/Stateflow系統(tǒng)仿真、分析與設計》．西北工業(yè)大學出版社． 2021 年． [10] 樓天順等．《 MATLAB 程序設計語言》．西安電子科技大學出 版社． 2021 年． [11] 唐朝亮 .現代通信原理 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ,2021. 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 39 [12] 沈保鎖 ,侯春萍 .現代通信原理 [M].北京：國防工業(yè)出版社 ,2021. [13] 張會生 .通信原理 [M].北京：高等教育出版社 ,2021. [14] , in Digital :John Wi|ryamp。 Matlab/Simulink 實現了 16QAM 調制與解調系統(tǒng)的設計，實現與仿真，并得到相應的調制解調波形，發(fā)現解調信號波形與輸入信號波形存在一定時延，所以該系統(tǒng)的實時性有不足，但并不影響對誤碼率的檢測，以及系統(tǒng)能夠的抗噪聲性能 。 正交振幅調制技術 (QAM)是一種功率和帶寬相對高效的信道調制技術， 16QAM 就是一種系統(tǒng)可靠性較高，頻帶利用率較高的數字調制技術，已廣泛應用于微波通信，衛(wèi)星通信，移動通信系統(tǒng)中 [11]。 圖 47 DPSK調制解調系統(tǒng)框圖 圖 47 采用的是差分相干解調的方法，所以并不需要做載波恢復。 方形 QAM 的誤碼率曲線如圖 45 所示 。 星座圖 16QAM 信號空間的星座圖采用的是格雷映射 (即具有最小歐幾里得距離的星座點僅差 1 個比特 )完成的。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 23 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 24 第 4 章 16QAM 系統(tǒng)性能分析 眼圖 評價基帶傳輸性能的一個簡單的方法就是眼圖。在本文涉及的仿真中濾波器均選擇貝塞爾低通濾波器。如此一來便可以得到下面的結果： 當 ab=00 時 輸出： y=2 + 1=3 (31) ab=01 時 y=2 + 1=1 (32) ab=10 時 y=2 + 1 =1 (33) ab=11 時 y=2 + 1 =3 (34) 由 式 3 3 3 34 可以得出： 在 設計 2/4 電平轉換模塊的時候，需要先將輸入信號再次進行串并轉換，每路信號做一個簡單的判決，再用一個相加模塊便可實現 2/4 電平的轉換功能。由圖可以得出經串并轉換之后，并行輸出的每一路碼元傳輸速率降為了原來的一半，這也正是實際應用中所要求的。圖 31 為本次仿真的系統(tǒng)總體框圖： 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 12 圖 31 仿真系統(tǒng)總體框圖 通過對 16QAM 調制原理框圖的分析， 16QAM 一個碼元所攜帶的信息為log2M 即 4bit，是一般基帶數字調制 (QPSK)碼元攜帶信息量 的 2 倍。 圖 22 16QAM 和 16PSK 的星座圖 MQAM 的星座圖除正方形外，還有圓形、三角形、矩形、六角形等。增大 M 可提高頻率利用率，也即提高傳輸有效性。正交振幅調制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是一種頻譜利用率很高的調制方式，其在中、大容量數字微波通信系統(tǒng)、有線電視網絡高速數據傳輸、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等領域得到了廣泛應用。接收端完成相反過程，正交解調出兩個相反碼流，均衡器補償由信道引起的失真，判決器識別復數信號并映射回二進制信號 [3]。本文利用Matlab 軟件編寫了 M 文件對 16QAM 的調制和解調作了仿真，并且利用Simulink 仿真軟件包，對 16QAM 調制系統(tǒng)進行了仿真建模，對系統(tǒng)仿真中的一些模塊設置進行了分析，最終得到了較為理想的仿真波形圖。所以， 16QAM 應用起來容易實現，并有抗噪聲性能強的優(yōu)點。最后，為了證明 16QAM 是一種相對優(yōu)越的調制解調系統(tǒng)，使其與 2DPSK 的誤碼率做比較。正交幅度調制 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)以其高頻譜利用率、高功率譜密度等優(yōu)勢，成為寬帶無線接入和無線視頻通信的重要技術方案 [1]。為了改善這些不足，近幾十年來人們不斷提出一些新的數字調制解調技術，以適應各種通信系統(tǒng)的要求 。 QAM 數字調制器作為 DVB 系統(tǒng)的前端設備，接收來自編碼器、復用器、 DVB 網關、視頻服務器等設備的 TS 流，進行 RS 編碼、卷積編碼和 QAM 數字調制，輸出的射頻信號可以直接在有線電視網上傳送，同時也可根據需 要選擇中頻輸出[5]。 ),2,1,( LjiBAS jiij ???????????石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 7 圖 21 MQAM 信號星座圖 為了說明 MQAM比 MPSK具有更好的抗干擾能力，圖 22表示出了 16PSK和 16QAM 的星座圖，這兩個星座圖表示的信號最大功率相等，相鄰信號點的距離 d1， d2分別為： 2DPSK AAd in21 ?? ? (25) 16QAM AMd 2122 ????? (26) 結果表明， d2d1，大約超過 。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 9 QAM 的調制解調原理 MQAM 的調制解調框圖如圖 23 所示。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 13 16QAM 調制模塊的模型建立與仿真 信號源 本次仿真在信號源部分采用了偽隨機序列發(fā)生器，由于系統(tǒng)要求基帶信號碼元速率 ，則本序列發(fā)生器的基本參數設置如下： Generator polynomial:[1 0 0 0 0 1 1] Initial states:[0 0 0 0 0 1] Output mask vector:0 Sample time:1/19200 Output data type:double 串并轉換模塊 由于系統(tǒng)仿真總框圖涉及模塊較多，為不失美觀同時又能顯的淺顯易懂特將串并轉化作成一個單獨子系統(tǒng)而嵌入總系統(tǒng)中。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 15 圖 33 串并轉換各路信號圖 2/4 電平轉換模塊 對于 2/4 電平的轉換，其實是將 輸入信號的 4 種狀態(tài) (00， 01， 10,11)經過編碼以后變?yōu)橄鄳?4 電平信號。 調制系統(tǒng)的實現 將以上各模塊、子系統(tǒng)按原理圖進行連接，并對各模塊參數進行相應的設定，便可實現其調制功能。之后要想得 到 2 電平的數字信號，需經一系列的抽樣、量化和編碼。由眼圖可以定性的反映碼間串擾和噪聲大小，眼圖是由各段碼元疊加而形成的，眼圖中央的垂直線表示最佳抽樣時刻，位于兩峰值中間的水平線是判決門限電平。 星座間的距離越大 ,信號的抗干擾能力就越強，接收端判決再生時就越不容易出現誤碼，星座間的最小距離可以表示調制的歐幾里得距離，歐幾里得距離表示為信號平均功率的函數。這里的這一延時是通過錯誤率統(tǒng)計模塊實現的，仿真圖 31 中 Error Rate Calculation 的參數設置如下： Receive delay: 8 Computation delay: 0 Computation mode: Entire frame 當信噪比超過 50dB 時，系統(tǒng)誤碼率早已為 0，可見這一延時是沒有問題的。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 32 圖 48 2DPSK判決模塊 圖 49 16QAM與 2DPSK誤碼率曲線圖 從仿真過程看，在相同信噪比的條件下， 16QAM 的加性白噪聲的功率遠大于 2DPSK 的加性白噪聲的功率，故 16QAM 調制解調系統(tǒng)一般工作在大信噪比的環(huán)境下，其誤碼率將很小，也就是說，兩個系統(tǒng)在同等噪聲條件下， 16QAM 的抗噪聲性能是相當優(yōu)越的。接收端完成相反過程，正交解調出兩個相反碼流，均衡器補償由信道引起的失真，判決器識別復數信號并石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 34 映射回二進制信號。 從仿真過程看，在相同信噪比的條件下， 16QAM 的加性白噪聲的功率石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 36 遠大于 2DPSK 的加性白噪聲的功率，故 16QAM 調制解調系統(tǒng)一般工作在大信噪比的環(huán)境下，其誤碼率將很小 ，也就是說，兩個系統(tǒng)在同等噪聲條件下， 16QAM 的抗噪聲性能是相當優(yōu)越的。通過這次畢業(yè)設計，我更牢固地掌握了有關 MQAM調制與解調的理論知識，并簡單了 解了系 統(tǒng)仿真 建模的 基本步 驟， 同時還 加深了 我對Matlab/Simulink 軟件的理解與應用。 再次感謝所有關心、幫助我的老師、同學和朋友們！ 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 42 附 錄 附錄 A 外文資料 The Implementation of 16QAM Modulation and Demodulation and Performance Comparison Abstract:The paper deals with the principle of 16QAM modulation and demodulation of high data ratetobandwidth ratio and the BER in the transmission of 16QAM modulation、 BPSK modulation and QPSK modulation was pared with simulation by MATLAB. The experiment proves that 16QAM modulation and demodulation is not only easy to achieve but also better to perform. Keywords:16QAM。1, 177。 ,225 176。所以當信號受到噪聲和干擾，錯誤接收信號的概率就會增加。 16QAM 采 用正交振幅調制的方式來接收。 3 。1 、 177。在每個符號周期信號這種