【正文】 充分. . . . .利用方形星座圖的抗高斯白噪聲的優(yōu)勢(shì)，且解決方形星座圖的峰值 均值比高的問題，各種新的的方形星座圖逐步得到人們的重點(diǎn)關(guān)注，比如梯形星座圖和矩形星座圖等星座圖[8]。2．4 MQAM系統(tǒng)星座圖的設(shè)計(jì)以16QAM為例， 16QAM方形星座圖 16QAM星形星座圖方形星座圖的抗高斯白噪聲的能力是最強(qiáng)的，最適和在高斯白噪聲信道中傳輸應(yīng)用。. . . . .假如把發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)通過信道和信號(hào)的接收濾波器，若條件為無碼間串?dāng)_，信號(hào)在“1” 碼抽樣時(shí)刻上有正最大值，用A表示；信號(hào)在“0”碼抽樣時(shí)刻有負(fù)最大值，用A來表示，或者為0值，接收端的噪聲是高斯白噪聲，單邊功率譜的密度為n0 (w/Hz),抽樣判決的最佳門限設(shè)定為A/2，或者設(shè)定為0，通過數(shù)學(xué)計(jì)算可得等概時(shí)兩種誤碼率的數(shù)學(xué)表示式為： () （）式中，為噪聲功率，是余弦誤差函數(shù)，它存在遞減性，假如通過功率噪聲比來表示上式可得下式： () ()其中單極性碼的信噪比為，對(duì)雙極性碼的信噪比為。最后由正交調(diào)制產(chǎn)生16QAM信號(hào)。(2)將相鄰的兩組經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換組成一個(gè)信息點(diǎn)（，），｛｝為同相分量，｛｝為正交分量。但是，如果在星座圖的平均能量保持不變的情況下增加星座點(diǎn)，基于星座圖聚類的方法成為了數(shù)字幅相調(diào)制信號(hào)識(shí)別的重要方法之一。但是，MQAM調(diào)制抗干擾性能較差等缺點(diǎn)，. . . . .又限制了它的應(yīng)用。自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)與解調(diào)技術(shù)的主要調(diào)制與解調(diào)方式是通過其檢測(cè)出無線信道傳播條件是否發(fā)生變化后再根據(jù)其特性來相應(yīng)地調(diào)整數(shù)據(jù)的傳輸速率和相應(yīng)地調(diào)制與解調(diào)方式，可以足夠的發(fā)揮出頻譜的全部效率[4,12]。模擬調(diào)制技術(shù)的抗干擾能力比較差，并且頻道的復(fù)用能力比較低，所以很少在通信系統(tǒng)中被采用，數(shù)字調(diào)制方式可以分為多進(jìn)制幅移鍵控(MASK)、多進(jìn)制頻移鍵控(MFSK)和多進(jìn)制相移鍵控(MPSK)。人們主要研究的是圍著怎樣去降低數(shù)字信號(hào)的頻帶，提高抗多徑衰落能力。一般來說，數(shù)字調(diào)制技術(shù)可以分成兩類：一類是將數(shù)字基帶信號(hào)作為模擬信號(hào)的特例，利用模擬調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，稱為鍵控調(diào)制法；另一類則是利用數(shù)字基帶信號(hào)離散取值的特點(diǎn)，控制開關(guān)電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，稱為鍵控調(diào)制法。調(diào)制是天線尺寸的要求，為了高效地通過天線向無線信道內(nèi)輻射信號(hào)能量，并從空中接收微弱的無線信號(hào)，信號(hào)的波長(zhǎng)應(yīng)該與天線的尺寸相匹配。 . . . . .2 多進(jìn)制正交幅度調(diào)制與解調(diào)的原理調(diào)制從本質(zhì)上說就是把基帶信號(hào)的頻譜從低頻搬遷到適合傳輸?shù)念l帶。數(shù)字微波傳輸LMDS、HFC網(wǎng)絡(luò)也都采用了QAM調(diào)制方式。MQAM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于高清數(shù)字電視廣播、寬帶接入網(wǎng)技術(shù)及數(shù)字微波傳輸?shù)葘拵ㄐ蓬I(lǐng)域。1．2 國(guó)內(nèi)外數(shù)字調(diào)制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀利用數(shù)字通信，進(jìn)一步提高了MQAM技術(shù)的抗干擾能力，但由于當(dāng)時(shí)器件的限制，未能實(shí)現(xiàn)，極大地促進(jìn)了通信技術(shù)的新的發(fā)展?；诜叫蜯QAM星座圖上改進(jìn)型的十字型MQAM星座圖是組合和安排信號(hào)的不同的相位和振幅。模擬調(diào)相法利用法利用二進(jìn)制不歸零矩形脈沖信號(hào)與載波相乘，產(chǎn)生兩種相位相反的載波碼元即2PSK信號(hào)。人們?cè)?0年代提出了最小頻移鍵控調(diào)制MSK技術(shù)，利用相鄰碼元的相位變化通過在一個(gè)碼元時(shí)刻內(nèi)累積完成，解決了相位突跳問題。在輸入不同的設(shè)定參數(shù)后，可以得到該系統(tǒng)不同的誤碼率，信噪比等仿真結(jié)果，并通過圖形窗口顯示出輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的濾波器響應(yīng)波形，眼圖等仿真結(jié)果，很好的展現(xiàn)了MQAM通調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的性能。通過MATLAB中的用戶圖形界面工具GUI分析來設(shè)計(jì)MQAM調(diào)制解調(diào)仿真系統(tǒng)。它是將正交分量的基帶信號(hào)相對(duì)于同相分量的基帶信號(hào)延遲了半個(gè)符號(hào)間隔，高頻頻譜衰落較慢的問題還是不能徹底解決。鍵控頻移法：利用二進(jìn)制非歸零矩形脈沖序列的離散狀態(tài)特性控制開關(guān)電路，選擇兩個(gè)獨(dú)立的載波作為輸出信號(hào)，使得0符號(hào)期間輸出信號(hào)的頻率為，1符號(hào)期間輸出的信號(hào)頻率為，鍵控移頻法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)波形在相鄰的碼元之間相位通常是不連續(xù)的。人們通過研究發(fā)現(xiàn)MQAM的噪聲容限并不隨M值的增大而改變，所以提出了QAM體制。多進(jìn)制正交振幅調(diào)制MQAM則是此時(shí)提出的，它是一種在有線電視數(shù)據(jù)網(wǎng)，大容量數(shù)字通信系統(tǒng)中和衛(wèi)星通信等系統(tǒng)中被廣泛使用的調(diào)制技術(shù)，它最大的優(yōu)點(diǎn)是頻譜利用率比較高。在MQAM中，數(shù)據(jù)信號(hào)由相互正交的兩個(gè)載波的幅度變化表示。人們主要研究的是圍著怎樣去降低數(shù)字信號(hào)的頻帶，提高抗多徑衰落能力。對(duì)MQAM系統(tǒng)進(jìn)行MATLAB實(shí)驗(yàn)仿真，得到了信號(hào)的眼圖、星座圖、誤碼率與比特率之間的關(guān)系曲線圖和濾波器響應(yīng)曲線圖等實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析了MQAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的抗噪聲性能。調(diào)制的重要性：調(diào)制是信道的要求，有些信道要求傳輸高頻信號(hào)，低頻信號(hào)會(huì)受到很大的衰減，不能通過，例如無線信道。但是，由于數(shù)字基帶信號(hào)具有狀態(tài)離散的特點(diǎn)，因而決定了數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方法有所不同。多年來人們不斷設(shè)計(jì)出新的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，就是為了解決這些問題。根據(jù)所輸入的信號(hào)不同可以把調(diào)制技術(shù)分為模擬調(diào)制技術(shù)和數(shù)字調(diào)制技術(shù)兩個(gè)方面，早期的模擬調(diào)制技術(shù)包括幅度調(diào)制(AM)、雙邊帶幅度調(diào). . . . .制(DSB)、單邊帶幅度調(diào)制(SSB)、殘余邊帶幅度調(diào)制(VSB)和角度調(diào)制(FM)。此外，隨著自適應(yīng)識(shí)別調(diào)制技術(shù)與解調(diào)技術(shù)的發(fā)展，自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)與解調(diào)技術(shù)也將成為第四代移動(dòng)通信調(diào)制技術(shù)的研究重點(diǎn)領(lǐng)域。MQAM調(diào)制技術(shù)是一種頻帶利用率較高的調(diào)制技術(shù)，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中使 用，在一定程度上將會(huì)減緩移動(dòng)通信頻帶資源緊張的情況。星座的點(diǎn)數(shù)越多，符號(hào)能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量就越大。調(diào)制的步驟如下：(1)將輸入的二進(jìn)制信息符號(hào)每k比特分為一組。然后根據(jù)信號(hào)的信息點(diǎn)映射成四電平雙極性信號(hào)。假定信號(hào)狀態(tài)等概率分布，則相關(guān)解調(diào)的MASK信號(hào)的差錯(cuò)率是這樣計(jì)算的： ()因?yàn)樾盘?hào)可以等效為兩路獨(dú)立的MASK信號(hào)之和，所以，MQAM信號(hào)的正確接收概率為： （）因此得到MQAM信號(hào)的符號(hào)差錯(cuò)概率為： ()式中，E是MQAM信號(hào)的最小能量。把MQAM與MPSK和MASK進(jìn)行對(duì)比，可以得到如下的結(jié)論：三者的頻帶利用率都一樣，如果設(shè)定條件為相同的信噪比，MPSK和MQAM的誤碼率都比MASK?。徊⑶以贛8的條件下，MQAM的誤碼率小于MPSK的誤碼率。所以，除了可以通過選擇MQAM星座圖的類型來改善其它的性能外，還可以根據(jù)不同的信道傳輸環(huán)境或發(fā)射不同的初始的信號(hào)信源，相應(yīng)的適應(yīng)地改變MQAM信號(hào)的電平數(shù)，即它的星座點(diǎn)數(shù)，來保證它獲得預(yù)計(jì)的傳輸?shù)男阅?。這樣在平均功率相等的條件下。. . . . .2．6 本章小結(jié)本章首先介紹了MQAM系統(tǒng)的調(diào)制原理，然后研究了其誤碼率的性能。 MATLAB的歷史進(jìn)程在二十世紀(jì)七十年代，Cleve Moler 博士和同事開發(fā)了一個(gè)FORTRAN子程序，調(diào)用EISPACK和LINPACK。如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，多維矩陣，對(duì)象之類等，使其成為更為方便編程語(yǔ)言。軟件的用戶可同時(shí)地打開多個(gè)圖形的窗口，用戶還可以自由地設(shè)定出自己喜歡的桌面環(huán)境，用戶還能自由制定常用的快捷鍵；同時(shí)，它支持函數(shù)的嵌套，有條件的中斷，單行函數(shù)可以通過匿名函數(shù)來定義，它還提供了新的繪圖界面，用戶可以不輸入M代碼而直接在界面窗口中創(chuàng)建編輯及圖形，同時(shí)可以直接從圖形窗口中創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的M代碼文件。用戶可以在這個(gè)界面中添加各種控件，提供各種功能。通過使用MATLAB提供的GUI開發(fā)環(huán)境，GUIDE來創(chuàng)建GUI，只要用戶直接用鼠標(biāo)把需要的對(duì)象拖到目的位置，就完成了GUI的布局設(shè)計(jì)，除此以外，此種方法在對(duì)M文件保管也比較人性化，允許設(shè)計(jì)者在需要修改設(shè)計(jì)時(shí)，快速找到相對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。單擊MATLAB工具欄中的圖標(biāo)，或在MATLAB命令窗口中輸入代碼即可。所以MQAM的誤碼率為： ()因此可以得到，當(dāng)k為偶數(shù)，且M＝2k時(shí)，這個(gè)結(jié)果是精確的，但當(dāng)k為奇數(shù)，就找不到與之等價(jià)的進(jìn)制的PAM系統(tǒng)。信道可以自由選擇高斯白噪聲信道或瑞麗衰落信道?？梢缘玫酱藭r(shí)的總比特?cái)?shù)為384，錯(cuò)誤比特?cái)?shù)為148。. . . . .結(jié) 論本課題以MQAM調(diào)制解調(diào)原理為基礎(chǔ)，主要任務(wù)是研究基于MATLAB系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)中MQAM系統(tǒng)在各類信道中的抗噪聲性能。此外本論文的順利完成，也離不開本校的老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助，在此，我要感謝劉曦和錢東寧老師，雖然他們沒有直接參與到我的論文指導(dǎo)中去，但在論文格式方面給我提供了一些幫助