【正文】 民．通信原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004： 141143．，因其類似人的眼睛而稱為“眼圖”。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)信噪比在25～30dB時(shí)，眼圖的清晰度是令人滿意的[7] 李倜，寧金輝. 數(shù)字分量圖像信號(hào)系統(tǒng)的檢測(cè)(上)[J].世界廣播電視，2003,9.。信道中存在的隨機(jī)噪聲會(huì)使模擬信號(hào)產(chǎn)生失真，或是數(shù)字信號(hào)解調(diào)后出現(xiàn)誤碼；同時(shí)，他還是限制信道容量的一個(gè)重要因素。偽隨機(jī)噪聲具有類似于隨機(jī)噪聲的一些統(tǒng)計(jì)特性，同時(shí)又便于重復(fù)產(chǎn)生和出理。 線性反饋移位寄存器，圖中一級(jí)移存器的狀態(tài)用ai表示，ai =0或1，為整數(shù)。同理，可將反饋移位寄存器的相輸出序列{ak}用代數(shù)方程表示為: 稱為母函數(shù)。 閉環(huán)測(cè)試法不過，這種閉環(huán)測(cè)試法所用信道不符合實(shí)際情況，因?yàn)閷?shí)際通信中一般都是單程傳輸信息的。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。MATLAB 產(chǎn)品族可以用來進(jìn)行以下各種工作： 技術(shù) 技術(shù) MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。 本文的重要貢獻(xiàn)(1) 對(duì)QAM調(diào)制與解調(diào)技術(shù)的基本知識(shí)做了概括性的總結(jié)與分析。MQAM稱為多進(jìn)制正交幅度調(diào)制，它是一種信號(hào)幅度與相位結(jié)合的數(shù)字調(diào)制方式，信號(hào)點(diǎn)不是限制在圓周上，而是均勻地分布在信號(hào)平面上，是一種最小信號(hào)距離最大化原則的典型運(yùn)用，從而使得在同樣M值和信號(hào)功率條件下，具有比MPSK更高的抗干擾能力。參考文獻(xiàn)[1 ] 樊昌信、張甫翊、徐炳祥、吳成柯等編著。西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001[5 ] 通信原理實(shí)驗(yàn)編寫組編著。Matlab仿真技術(shù)與應(yīng)用[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2003[13] 鄧華。現(xiàn)代通信理論[M]。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)四年所學(xué)只是的一次檢閱，使我明白自己的知識(shí)還很淺薄，雖然馬上畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很漫長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，不明白的地方一定要不恥下問，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有貢獻(xiàn)的人。 %設(shè)定碼元數(shù)量fb=1。 y2=y。b:39。q=find(y1e04)。)。 %畫出16QAM調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的星座圖subplot(224)。 %對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行解調(diào) numoferr=0。red*39。)。 if (temp0。 nn=length(x)。 %基帶成形濾波 I=bshape(I，fs，fb/4)。dt=1/fs。 Q=filtfilt(b，a，Q)。 xn=four2two([In Qn])。%設(shè)置默認(rèn)參數(shù)if nargin6。 N=16。 n=length(x)。5。5；0。 ymax=max([ymax abs(ymin)])。 yn1。I3=find(yn=2。 for i=1:n。N=length(x)。 y=2*fft(xi)/n。 plot(1。 a=abs(c(i))/cmax*1。5]，[0 0]，39。 axis equal。end。)。 plot([1。 for i=1:length(c)。 cmax=max(abs(c))。 while i = N/m。constel。1 0]。5)。I1=find(yn=0。 ymin=min(y)。 y=y(:)39。end。T=[0 1。 end。bshape。In=I(n)。 [b，a]=butter(2，2*fb/fs)。 %調(diào)制qamdet。 [Q，Qn]=two2four(Q，4*m)。%T=length(x)/fb。end。 ylabel(39。figure。 %AWGN信道信噪比for j=1:length(SNR_in_dB) y_add_noise=awgn(y2，SNR_in_dB(j))。f/fb39。 plot(f，y，39。 y=fft(y)/n。 subplot(211)。 %產(chǎn)生二進(jìn)制信號(hào)序列[y，I，Q]=qam(info，Kbase，fs，fb，fc)。close all。同時(shí)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的很多不足。1995,41(3)。 西安電子科技大學(xué)出版社，2004[9 ] 宮豐奎、張力、連冰等《針對(duì)QAM信號(hào)的解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》[J]。 》北京：清華大學(xué)出版社，1992[4 ] 曾興雯、劉乃安、陳健等編著。作為國(guó)際上移動(dòng)通信技術(shù)專家十分重視的一種信號(hào)調(diào)制方式之一，正交振幅調(diào)制(QAM)在移動(dòng)通信中頻譜利用率一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一，隨著微蜂窩(Microcell)和微微蜂窩(Picocell)系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得信道的傳輸特性發(fā)生了很大變化，接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間通常具有很強(qiáng)的支達(dá)分量，以往在蜂窩系統(tǒng)中不能應(yīng)用的但頻譜利用率很高的WAM已經(jīng)引起人們的重視，許多學(xué)者已對(duì)16QAM及其他變形的QAM在PCN中的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛深入地研究。 QAM的優(yōu)點(diǎn)由于信道資源越來越緊張，許多數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)合二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制已無法滿足需要。近年來，隨著通信業(yè)務(wù)需求的增長(zhǎng)，尋找頻譜利用率高的數(shù)字調(diào)制方式已成為數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)，研究的主要目標(biāo)之一。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市場(chǎng)。第4章 MATLAB軟件對(duì)QAM的仿真過程 MATLAB仿真軟件的簡(jiǎn)介MATLAB 是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(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)算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。但是，用真正的隨機(jī)序列產(chǎn)生器進(jìn)行測(cè)試時(shí)，只適宜于閉環(huán)線路的測(cè)試。式中Xi僅指明其系數(shù)(1或0)代表Ci的值X本身的取值并無實(shí)際意義，也無需計(jì)算X的值。有線性反饋移存器產(chǎn)生的周期最長(zhǎng)的二進(jìn)制數(shù)字序列稱為最大長(zhǎng)度線性反饋移存器序列，通常簡(jiǎn)稱為m序列。然而，利用隨機(jī)噪聲的最大困難是它難以重復(fù)產(chǎn)生和處理。另一個(gè)相似的參數(shù)是曲線上升的斜率，它們反映著系統(tǒng)對(duì)定時(shí)誤差的敏感度，上升時(shí)間快慢還一定程度上說明了系統(tǒng)的帶寬大小。眼孔在水平軸上的交叉點(diǎn)稱為水平聚集點(diǎn)，兩個(gè)聚焦點(diǎn)的距離稱為眼圖的水平張開距離，眼孔的最大垂直距離稱為眼圖的垂直張開度，又稱眼圖的幅度。MQAM是對(duì)載波的振幅和相位同時(shí)進(jìn)行調(diào)制的一種復(fù)合的調(diào)制形式，他同時(shí)利用了載波的幅度和相位來傳遞信息比特。11 組成的數(shù)據(jù)1然后進(jìn)行I ， Q 合路以形成星座圖。4， 177。0 為判決電平， 判決后得到一組由177。11， 177。5， 177。其實(shí)現(xiàn)如下:輸入數(shù)據(jù)2 L 電平變換， L = log2M ， 對(duì)與32QAM 或128QAM 而言， L 為5 或7， 此時(shí)的輸出值的范圍為0，1， 2， …， 31 或0， 1， 2， …， 127 。9， 177。若以177。3， 177。1，177。判決后得到一組由177。由此可見，I路取值電平數(shù)為，即x=177。表21 四電平判決結(jié)果 根據(jù)表21的判決結(jié)果，再按下式進(jìn)行邏輯運(yùn)算，即可恢復(fù)出調(diào)制解調(diào)器輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù) 。相干解調(diào)原理我們已經(jīng)熟知，這里主要對(duì)經(jīng)過相乘后得到的同向與正交兩路相互獨(dú)立的多電平基帶信號(hào)和進(jìn)行判決與檢測(cè)，然后還原為二進(jìn)制序列。16QAM，32QAM，64QAM，[6]。 QAM信號(hào)的信號(hào)空間圖 方形16QAM星座圖 星形16QAM星座圖QAM信號(hào)包含了相位信息和幅度信息，將其畫在坐標(biāo)中即形成QAM信號(hào)的信號(hào)空間土，也稱星座圖或矢量端點(diǎn)分布圖。16QAM中規(guī)定了16種載波幅度和相位的組合，16QAM的每個(gè)符號(hào)或周期傳送4bit。上式也可變換為正交表示形式： (225)令，則有 (226)QAM信號(hào)中振幅Xn和Yn可以表示為： Xn=CnA (227)Yn=dnA (228)式中，A是固定的振幅，Cn、dn由輸入數(shù)據(jù)確定。（3）Pe隨曲線總的趨勢(shì)是，升高，Pe下降。如果使用最佳距離量度進(jìn)行判決的最佳判決器，可以求出任意k1誤碼率的嚴(yán)格上限。 QAM信號(hào)的解調(diào)和判決假設(shè)圖中所示的時(shí)鐘與接收信號(hào)同步，以使相關(guān)器的輸出在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻及時(shí)被抽樣。例如一個(gè)16位正交幅度調(diào)制信號(hào)的星座圖如圖2。(ml)，所以判決電平應(yīng)設(shè)在信號(hào)電平間隔的中點(diǎn)，即Ub＝0，177。因此高階星座圖的可靠性比低階要差。由此，模擬信號(hào)頻率調(diào)制和數(shù)字信號(hào)FSK也可以被認(rèn)為是QAM的特例，因?yàn)樗鼈儽举|(zhì)上就是相位調(diào)制。當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，得到的星座圖是比較分散，在隨著點(diǎn)數(shù)的增多，星云圖的密集程度越高，得到的效果越好，但是也不能無限制的增加，這樣會(huì)使輸出波形模糊不清，所需要的時(shí)間也會(huì)很長(zhǎng)，同時(shí)要調(diào)整采樣速率大小，從而得到最佳效果。這種調(diào)制方式結(jié)合了幅度調(diào)制和相位調(diào)制，目前在各種行業(yè)的利用正在越來越多。由于正交幅度調(diào)制，尤其是高維數(shù)的正交幅度調(diào)制，抗干擾能力差，接收時(shí)需要的信噪比高，故不宜用于條件惡劣的無線信道，而常用于有線信道。 研究?jī)?nèi)容 主要研究?jī)?nèi)容 第一章 前言部分介紹了QAM的概念，介紹了調(diào)制與解調(diào)的概念，概述了QAM的背景及應(yīng)用第二章 主要介紹了QAM的調(diào)制與解調(diào)原理，誤碼率性能。088Mb/s，經(jīng)RS糾錯(cuò)編碼后達(dá)到31。歐洲的DVB—T采用的是COFDM(編碼正交頻分復(fù)用)，屬于多載波調(diào)制技術(shù)，. COFDM系統(tǒng)原理框圖我們知道一個(gè)串行數(shù)據(jù)信號(hào)波形基本上包含了一系列的矩形脈沖，矩形的時(shí)域變量是sinx/x函數(shù)，因 此數(shù)字基帶信號(hào)具有sin x/x的頻譜特性。目前全球共有3套數(shù)字電視地面無線傳輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)著3種調(diào)制技術(shù)：(1) 美國(guó)ATSC8VSB系統(tǒng)美國(guó)ATSC8VSB系統(tǒng)采用8VSB(8電平殘留邊帶)調(diào)制，是一種固定碼率的單載波調(diào)制技術(shù)， VSB系統(tǒng)原理框圖包格式為188字節(jié)的TS流進(jìn)行前項(xiàng)糾錯(cuò)編碼后附加了20Byte糾錯(cuò)碼，每個(gè)數(shù)據(jù)包變?yōu)?08Byte，再經(jīng)2/3格形編碼輸出到復(fù)用器，與數(shù)據(jù)段同步和數(shù)據(jù)場(chǎng)同步混合。在現(xiàn)代通信中，提高頻譜利用率一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。上述幾種(MSK)方式，其相位特性僅局限于一個(gè)碼元內(nèi)，這限制了選擇不同相位路徑的可能性。實(shí)際上，已調(diào)波的頻譜特性與其相位路徑有著緊密的關(guān)系。其主要研究?jī)?nèi)容圍繞減小信號(hào)帶寬以提高頻譜利用率，提高功率利用率以增強(qiáng)抗干擾性能等。一般說來，數(shù)字調(diào)制技術(shù)可以分為兩種類型：(1)利用模擬方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，即把數(shù)字基帶信號(hào)當(dāng)作模擬信號(hào)的特殊情況來處理；(2)利用數(shù)字信號(hào)的離散取值特點(diǎn)鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。調(diào)制的目的是把要傳輸?shù)哪M信號(hào)或數(shù)字信號(hào)變換成適合傳輸?shù)母哳l信號(hào)。正交振幅調(diào)制（QAM）即為現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)之一，它是目前大中容量數(shù)字微波通信、有線電視網(wǎng)高速數(shù)據(jù)傳輸、衛(wèi)星通信等系統(tǒng)中廣泛使用的一種先進(jìn)的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，其最大特點(diǎn)是頻譜利用率很高。QAM是數(shù)字信號(hào)的一種調(diào)制方式，在調(diào)制過程中，同時(shí)以載波信號(hào)的幅度和相位來代表不同的數(shù)字比特編碼，把多進(jìn)制與正交載波技術(shù)結(jié)合起來，進(jìn)一步提高頻帶利用率。摘 要 正交振幅調(diào)制QAM（Quadrature Amplitude Modulation）是一種功率加寬帶相對(duì)高效的信道調(diào)制技術(shù)，廣泛應(yīng)用于數(shù)字電視，無線寬帶等傳輸領(lǐng)域。正交振幅調(diào)制，這是近年來被國(guó)際上移動(dòng)通信技術(shù)專家十分重視的一種信號(hào)調(diào)制方式。為了克服這些不足，人們不斷提出一些新的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，以滿足各種通信系統(tǒng)的要求。所謂調(diào)制，就是用調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的參數(shù)，使載波信號(hào)的某一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)：振幅、頻率或相位按照調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化。通常，我們把數(shù)字調(diào)制與解調(diào)合起來稱為數(shù)字調(diào)制，把包括調(diào)制和解調(diào)過程的傳輸系統(tǒng)叫做數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸系統(tǒng)。為了改善這些不足，幾十年來人們不斷提出一些新的數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)，以適應(yīng)各種通信系統(tǒng)的要求。這種已調(diào)波具有兩個(gè)最主要的特點(diǎn)，其一是包括恒定或起伏很??；其二是已調(diào)波具有快速高頻滾降特性，或者說已調(diào)波除主瓣以外，只有很小的旁瓣，甚至幾乎沒有旁瓣。1975年又提出升余弦型，稱之為正弦頻移鍵控(SFSK)，相繼出現(xiàn)的還有串行(MSK)，以及頻移交錯(cuò)正交調(diào)制(FSOQ)，它們都是(MSK)的改進(jìn)型。高效、可靠的數(shù)字傳輸系統(tǒng)對(duì)于數(shù)字圖像通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)很重要，正交幅度調(diào)制QAM是數(shù)字通信中一種經(jīng)常利用的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，尤其是多進(jìn)制QAM具有很高的頻帶利用率，在通信業(yè)務(wù)日益增多使得頻帶利用率成為主要矛盾的情況下，正交幅度調(diào)制方式是一種比較好的選擇。在城市，數(shù)字電視通過混合光纖同軸網(wǎng)(HFC)傳輸；而在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村，由于居住分散，發(fā)展數(shù)字有線電視十分困難，更適合采用數(shù)字MUDS即為多路分米波分配系統(tǒng)的英文縮寫方式進(jìn)行無線傳輸。(2) 歐洲D(zhuǎn)VB—TCOFDM系統(tǒng)。基于8MHz帶寬時(shí)，圖像、伴音、附加數(shù)據(jù)等的總有效數(shù)據(jù)率為28。由上可見，QAM作為一種數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式，在數(shù)字電視中發(fā)揮著重要作用。這樣與只作幅度調(diào)制(AM)相比，其頻譜利用率高出一倍[2]。 正交幅度調(diào)制(QAM)方式利用兩路正交的載波信號(hào)對(duì)兩路數(shù)字信號(hào)(由一路信號(hào)經(jīng)串—并