現(xiàn)代調(diào)制解調(diào)技術(shù)及其傳輸特性的仿真實(shí)驗(yàn)-資料下載頁(yè)
2025-01-06 16:38本頁(yè)面
【正文】 i,13*i,1i,3+3*i,3+i,1+3*i,1+i]。 for k=1:16 B(k)=sqrt((real(c)real(A(k)))^2+(imag(c)imag(A(k)))^2)。 end number=find(B==min(B))1。 plex=A(find(B==min(B)))。 仿真及結(jié)果 本次仿真采用的子載波數(shù)為 256，根據(jù)輸入不同的信噪比來(lái)比較系統(tǒng)的誤碼率和性能。 湖南大學(xué)工程訓(xùn)練 第 26 頁(yè) 仿真一 輸入 25 分貝的信噪比，仿真出的圖形如下： 圖 ，從此圖中可以看出，輸入的隨機(jī)數(shù)據(jù)已經(jīng)過(guò)了 16QAM調(diào)制，調(diào)制后的數(shù)據(jù)的星座點(diǎn)如下圖所示。紅色的叉為星座點(diǎn)。 圖 16QAM星座圖 圖 前和加入噪聲后的信號(hào)波形的比較。左右分別是信號(hào)的實(shí)部和虛部，上下分別為加入噪聲前和加入噪聲后的噪聲。從圖中我們能夠看出，信號(hào)經(jīng)過(guò)高斯白噪聲的信道，可以很清楚的看到信號(hào)的數(shù)值部分發(fā)生了變化，即產(chǎn)生了我們通常所說(shuō)的失真。 湖南大學(xué)工程訓(xùn)練 第 27 頁(yè) 圖 加入噪聲前后信號(hào)對(duì)比 圖 ，左側(cè)的是幅值部分，右側(cè)的是相位部分。上面兩個(gè)圖是加入高斯白噪聲之前的信號(hào)，下面兩個(gè)圖是加入高斯白噪聲之后的信號(hào)。通過(guò)這個(gè)圖，我們能夠看出，信號(hào)經(jīng)過(guò)高斯白噪聲的信道，它的幅值發(fā)生了一些變化，即 產(chǎn)生了我們通常所說(shuō)的幅度失真。而對(duì)于相位，則變化的幅度很大，從圖中的坐標(biāo)軸刻度，就能夠很明顯的看出，相位發(fā)生了嚴(yán)重的變化，產(chǎn)生了嚴(yán)重的相位失真。 湖南大學(xué)工程訓(xùn)練 第 28 頁(yè) 圖 加入噪聲前后信號(hào)幅值和相位比較 圖 ，上邊兩圖是未加入循環(huán)前綴的信號(hào)波形，下側(cè)兩圖是加入循環(huán)前綴（加在幀前）的信號(hào)波形。從圖中可以看出，循環(huán)前綴是把幀的后部分復(fù)制到了幀前，如下圖所示。 圖 加入循環(huán)前綴前后信號(hào)波形比較 圖 OFDM信號(hào)的星座圖，從圖中可以看到，經(jīng)過(guò)高斯白噪聲后，星座圖的點(diǎn)位置發(fā)生了變化，它們分布在經(jīng)過(guò)噪聲前的星座點(diǎn)周 湖南大學(xué)工程訓(xùn)練 第 29 頁(yè) 圍，分布比較混亂，如圖所示。經(jīng)過(guò)高斯白噪聲信道之前的信號(hào)星座在圖中用叉表示，經(jīng)過(guò)高斯白噪聲信道之后的信號(hào)星座在圖中用圓圈表示，很明顯，圓圈都分布在叉周?chē)?，這是因?yàn)樾盘?hào)經(jīng)過(guò)含有高斯白噪聲的信道，信號(hào)發(fā)生了失真，于是星座圖也發(fā)生了變化。 圖 接收的 OFDM 符號(hào)星座圖 解調(diào)后系統(tǒng)的誤碼率為： 有以上的仿真可知，在輸入信噪比為 25分貝時(shí)，輸出信號(hào)有一定的誤碼率。 仿真二 輸入信道比為 40分貝時(shí)。仿真圖形如下： 圖 16QAM星座圖。紅色的叉為星座點(diǎn)。 湖南大學(xué)工程訓(xùn)練 第 30 頁(yè) 圖 16QAM星座圖 圖 。從圖中我們能夠看出，信號(hào)經(jīng)過(guò)高斯白噪聲的信道，可以很清楚的看到信號(hào)的數(shù)值部分幾乎沒(méi)有變化，即加入噪聲對(duì)信號(hào)的影響非常小。 圖 加入噪聲前后信號(hào)對(duì)比 湖南大學(xué)工程訓(xùn)練 第 31 頁(yè) 圖 。通過(guò)這個(gè)圖，我們能夠看出，信號(hào)經(jīng)過(guò)高斯白噪聲的信道，它的幅值幾乎沒(méi)有發(fā)生變化。而對(duì)于相位，則變化的幅度很大，從圖中的坐標(biāo)軸刻度，就能 夠很明顯的看出，相位發(fā)生了嚴(yán)重的變化，產(chǎn)生了嚴(yán)重的相位失真。但是這并不引起信號(hào)產(chǎn)生錯(cuò)誤。 圖 加入噪聲前后信號(hào)幅值和相位比較 圖 ，上邊兩圖是未加入循環(huán)前綴的信號(hào)波形，下側(cè)兩圖是加入循環(huán)前綴（加在幀前）的信號(hào)波形，左側(cè)兩圖是信號(hào)的實(shí)數(shù)部分，右側(cè)兩圖是信號(hào)的虛數(shù)部分。從圖中可以看出，循環(huán)前綴是把幀的后部分復(fù)制到了幀前，如下圖所示。 湖南大學(xué)工程訓(xùn)練 第 32 頁(yè) 圖 加入循環(huán)前綴前后信號(hào)波形比較 圖 OFDM信號(hào)的星座圖，從圖中可以看到，經(jīng)過(guò)高斯白噪 聲后，星座圖的點(diǎn)位置發(fā)生了很小的變化，它們分布在經(jīng)過(guò)噪聲前的星座點(diǎn)周?chē)容^接近原來(lái)信號(hào)的星座點(diǎn)，如圖所示。可以說(shuō)星座圖沒(méi)有什么變化，換一句話說(shuō)，接收到的 OFDM符號(hào)沒(méi)有發(fā)生誤碼。 圖 接收的 OFDM 符號(hào)星座圖 湖南大學(xué)工程訓(xùn)練 第 33 頁(yè) 3 結(jié)論 通過(guò)這個(gè)工程訓(xùn)練，對(duì) OFDM 系統(tǒng)有了更深一步的了解。更加了解了QPSK、 MQAM 和 正交頻分復(fù)用 (OFDM)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在無(wú)線接入和移動(dòng)高速傳輸中的應(yīng)用前景非常廣泛，是第四代移動(dòng)通信的核心技術(shù)。在進(jìn)行 OFDM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)之前，系統(tǒng)的仿真是必要的，可以優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)和指 標(biāo)，縮短開(kāi)發(fā)周期。 圖上可以看出來(lái)， 64QAM 調(diào)制出來(lái)的星座點(diǎn)更多因此其信息的容量更多，在帶寬資源一樣的情況之下其容納的信息量將會(huì)更多其傳輸?shù)男畔⒈忍厮俾蕰?huì)更高，但是其代價(jià)是可以容易看到的，其解調(diào)的錯(cuò)誤率會(huì)更高而且設(shè)備的復(fù)雜度也會(huì)相應(yīng)的更加的高。因此 16和 64QAM還有 QPSK在實(shí)際的應(yīng)用中需要根據(jù)具體的情況而定，根據(jù)我個(gè)人的理解，我們傳輸中當(dāng)只有語(yǔ)音業(yè)務(wù)的時(shí)候我們可以采用最傳統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)就可以滿足，但是現(xiàn)今社會(huì)數(shù)據(jù)量的迅速膨脹，人們對(duì)多媒體以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求很高，因此采用更高的 QAM 調(diào)制技術(shù)是必要的。 并 且對(duì) MATLAB 語(yǔ)言有了新的認(rèn)識(shí)，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，能夠自己編寫(xiě)一些應(yīng)用程序。期間雖然出現(xiàn)過(guò)很多問(wèn)題，但總能夠耐心研究尋找解決方法，而不是馬上放棄，或找人幫忙解答，從而養(yǎng)成了獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。同時(shí)，也掌握了通過(guò)各種途徑查閱所需的資料并消化為自己的東西的能力。是工程訓(xùn)練的總結(jié)，要求精煉、準(zhǔn)確地闡述自己的創(chuàng)造性工作或新的見(jiàn)解及其意義和作用，還可進(jìn)一步提出需要討論的問(wèn)題和建議。 4 參考文獻(xiàn) 1 MATLAB通信仿真與應(yīng)用 劉敏 魏玲 國(guó)防工業(yè)出版社 2樊昌信，曹麗娜．通信原理．第六版 [M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2022． 45． 3 (美 )S. Lin and D. J. Costello 著 . 晏堅(jiān)，何元智，潘亞漢等譯 . 差錯(cuò)控制編碼 . 4 張忠培，史治平，王傳丹編著 . 現(xiàn)代編碼理論與應(yīng)用 . 北京：人民郵電出版社 .2022 湖南大學(xué)工程訓(xùn)練 第 34 頁(yè) 5 王新梅，肖國(guó)鎮(zhèn)．糾錯(cuò)碼原理與方法 [M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2022． 6 Matlab通信仿真及應(yīng)用實(shí)例詳解 鄧華 人民郵電出版社
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