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-資料下載頁(yè)
2024-09-01 16:41本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】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、正交振幅調(diào)制QAM是一種相位和振幅聯(lián)合控制的數(shù)字調(diào)制技術(shù)。域都得到廣泛應(yīng)用。本文深入研究QAM調(diào)制解調(diào)的基本原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)，構(gòu)建模擬信源QAM傳輸系統(tǒng)，并利用Matlab/Simulink進(jìn)行建模仿真及性能驗(yàn)證。
【正文】 AQpQ A Meeee (218) 由式（ 218）可以看出， M 越大誤碼率越高。這結(jié)論與前面由表 23 所得出的結(jié)論一致。因此，我們可得出結(jié)論：對(duì)于多進(jìn)制 MQAM 數(shù)字調(diào)制技術(shù)，制式數(shù) M 大，系統(tǒng)誤碼率越大，即系統(tǒng)的抗噪聲性能越差。 功率利用率分析 根據(jù)每個(gè)信號(hào)點(diǎn)到中點(diǎn)的距離（即信號(hào)幅值），得出信號(hào)的平均功率為 ???Mi iEME 11 (219) 在相同最大峰值功率的條件下的平均功率分別為 ?E ?E ?E ?E (220) 由式 220 可以看出， M 增大， MQAM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)平均功率逐步下降。因?yàn)楦髡{(diào)制解調(diào)最大峰值功率相同，所以功率利用減小。因此，我們可得出結(jié)論：對(duì)于多進(jìn)制 MQAM 數(shù)字調(diào)制技術(shù)，制式數(shù) M 增大，系統(tǒng)的功率利用率減小 。 綜上述分析，可得出如下結(jié)論： （ 1）為了提高通信系統(tǒng)的有效性，即提高系統(tǒng)的頻帶利用率，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制式一個(gè)重要途徑； （ 2）提高頻帶利用率是以降低功率利用率為代價(jià)。 （ 3）在相同的發(fā)射功率下， M 越大，系統(tǒng)的抗干擾能力越差，即系統(tǒng)誤碼率越大。 （ 4）為了降低誤碼率，只有提高發(fā)射功率。 對(duì)于移動(dòng)設(shè)備等場(chǎng)合提高功率又是難以實(shí)現(xiàn)的。在工程實(shí)踐中因權(quán)衡二者的關(guān)系。 13 第三章 QAM 傳輸系統(tǒng)的構(gòu)建與仿真 本章基于前面所分析研究的基本理論及仿真結(jié)果，構(gòu)建了模擬信源 QAM 傳輸系統(tǒng)，并利用 MATLAB/Simulink 進(jìn)行建模仿真及性能驗(yàn)證。 QAM 傳輸系統(tǒng)的模型 通過(guò)前面的分析，我們熟悉了各種數(shù)字調(diào)制與解調(diào)技術(shù)的基本原理，如何模擬信號(hào)數(shù)字化及如何數(shù)模轉(zhuǎn)換等，利用這些理論來(lái)構(gòu)建模擬信源 QAM 傳輸系統(tǒng)。 基于前面的數(shù)字通信系統(tǒng)模型，所構(gòu)建的 QAM 傳輸系統(tǒng)的模型如圖 31 所示： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 圖 31 QAM傳輸系統(tǒng)模型 此 QAM 傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求： （ 1）模擬信號(hào)源輸出模擬信號(hào)，此模擬信號(hào)可以是聲音信號(hào)或圖像信號(hào)； （ 2）在發(fā)送端，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò) DPCM 編碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮及模擬信號(hào)數(shù)字化，再經(jīng)過(guò) QAM 調(diào)制后發(fā)射出去； （ 3）通過(guò)信道傳輸，信道一方面提供通路，另一方面不可避免地得來(lái)噪聲，主要考慮加性噪聲，如高斯白噪聲； （ 4）在接收端，先經(jīng)過(guò) QAM 解調(diào)，再對(duì)其進(jìn)行 DPCM 解碼，允許一定失真情況下最終恢復(fù)出 原始信號(hào)。 QAM 傳輸系統(tǒng)的仿真 Simulink 模塊庫(kù)中提供了 16QAM 調(diào)制模塊、 16QAM 解調(diào)模塊、 DPCM 編碼?！?DPCM 信號(hào)源 DPCM編碼 QAM調(diào)制 QAM解調(diào) DPCM 解碼 受信者 信道 噪聲源 14 Encoder”及 DPCM 解碼模塊 “ DPCM Decoder”等模塊，利用這些模塊構(gòu)建模擬信源的 QAM 數(shù)字傳輸測(cè)試模型，如圖 32 所示。 在發(fā)送端，信源利用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一 200Hz 正弦信號(hào)，對(duì)其先進(jìn)行 DPCM 編碼完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行 16QAM 數(shù)字調(diào)制，然后發(fā)送經(jīng)信道傳輸。要求仿真時(shí)間長(zhǎng)度為 20s，步進(jìn)為 1/32020s。 Gain 模塊用于調(diào)整輸入信號(hào)的幅度。 在接收端 ，對(duì)接收到的已調(diào)信號(hào)先進(jìn)行 16QAM 解調(diào)，再進(jìn)行 DPCM 解碼完成數(shù)模轉(zhuǎn)換。設(shè)置 AWGN 信道噪聲方差為 啟動(dòng)仿真。此系統(tǒng) QAM 調(diào)制信號(hào)的星座圖和眼圖如圖 32 所示。 圖 32模擬信源 QAM傳輸系統(tǒng) 在接收端，對(duì)接收到的已調(diào)信號(hào)先進(jìn)行 16QAM 解調(diào)，再進(jìn)行 DPCM 解碼完成數(shù)模轉(zhuǎn)換。設(shè)置 AWGN 信道噪聲方差為 啟動(dòng)仿真。此系統(tǒng) QAM 調(diào)制信號(hào)的星座圖和眼圖如圖 33 所示。 15 圖 33 QAM調(diào)制信號(hào)的星座圖和眼圖 仿真結(jié)果通過(guò)示波器觀察發(fā)送端原始的輸入信號(hào)和接收端恢復(fù)出的信號(hào)。示波器輸出波 形如圖 34 所示。 圖 34 信源為正弦波時(shí)示波器輸出波形 若在發(fā)送端信源利用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一 800Hz 三角波信號(hào)，經(jīng)過(guò)此系統(tǒng)傳輸，在接收端通過(guò)示波器觀察發(fā)送端原始的輸入信號(hào)和接收端恢復(fù)出的信號(hào)。示波器輸 16 出波形如圖 35 所示。 圖 35 信源為三角波時(shí)示波器輸出波形 由圖 3 35 所示的仿真結(jié)果表明此 QAM 傳輸系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸。 17 參考文獻(xiàn) [1] 王福昌 .通信原理 .北京清華大學(xué)出版社 ,2020 [2] 劉連青 . 數(shù)字通信技術(shù) .北京機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020 [3] 樊昌信 ,曹麗娜 .通信原理 .北京國(guó)防工業(yè)出版社 ， 2020 [4] 李立 . 高速 16QAM 傳輸技術(shù)研究西安電子科技大學(xué) ,2020 [5] 魏濤 . QAM 調(diào)制及其應(yīng)用分析 .通信與廣播電視 ,2020 [6] 韓利竹 ,王華 .MATLAB 電子仿真與應(yīng)用 .北京國(guó)防工業(yè)出版社 ， 2020 [7] 邵玉斌 . Matlab/Simulink 通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)例 . 北京清華大學(xué)出版社 ，2020 18 致謝 本論文是在陳佳佳老師的指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到論文的最終完成 ，陳老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，不僅增強(qiáng)了我對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，更培養(yǎng)了運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力。在陳老師的指點(diǎn)和幫助下，我對(duì)專業(yè)課知識(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣，為以后進(jìn)一步的深度學(xué)習(xí)找到了方向。而且通過(guò)課題使我對(duì)使用 MATALB 軟件的系統(tǒng)仿真有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)了如何運(yùn)用 Simulink 仿真平臺(tái)進(jìn)行通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證。這一切，都是在陳老師的熱心指導(dǎo)下完成的，特在此對(duì)尊敬的陳老師表示真摯的謝意。 回顧四年的學(xué)習(xí)生活，我要向所有關(guān)心和培養(yǎng)我的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、授予我知識(shí)的各位尊敬的任課老師們、關(guān)心我們生活的輔導(dǎo) 員以及陪伴我大學(xué)生涯的同學(xué)和朋友們表示真摯的謝意！ 1 附錄 1 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 表 23 MQAM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的頻帶利用率 MQAM 4QAM 16 QAM 64 QAM 256 QAM 1024QAM 4096QAM b? /bRB 2 /bRB 3 /bRB 4 /bRB 5 /bRB 5 /bRB
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