【正文】 ==2。 %基帶成形濾波 I=bshape(I,fs,fb/4)。 Q=bshape(Q,fs,fb/4)。 end。 y=I.*cos(2*pi*fc*t)Q.*sin(2*pi*fc*t)。 %調(diào)制31六、加入高斯白噪聲之后解調(diào)為了簡化程序和得到可靠的誤碼率，我們在解調(diào)時并未從已調(diào)信號中恢復(fù)載波，而是直接產(chǎn)生與調(diào)制時一模一樣的載波來進(jìn)行信號解調(diào)。加入不同強(qiáng)度的高斯白噪聲代碼： SNR_in_dB=8:2:24。 %AWGN 信道信噪比for j=1:length(SNR_in_dB) y_add_noise=awgn(y2,SNR_in_dB(j))。 %加入不同強(qiáng)度的高斯白噪聲 y_output=qamdet(y_add_noise,fs,fb,fc)。 %對已調(diào)信號進(jìn)行解調(diào)解調(diào)時先設(shè)計一個巴特沃斯濾波器，然后將 I 分量、Q 分量并/串轉(zhuǎn)換，最終恢復(fù)成碼元序列 xn，然后進(jìn)行解調(diào)。 解調(diào)的代碼如下： %QAM 信號解調(diào)function [xn,x]=qamdet(y,fs,fb,fc)。dt=1/fs。 t=0:dt:(length(y)1)*dt。I=y.*cos(2*pi*fc*t)。 Q=y.*sin(2*pi*fc*t)。[b,a]=butter(2,2*fb/fs)。 %設(shè)計巴特沃斯濾波器I=filtfilt(b,a,I)。Q=filtfilt(b,a,Q)。m=4*fs/fb。N=length(y)/m。 n=(.6:1:N)*m。 n=fix(n)。In=I(n)。 Qn=Q(n)。 32xn=four2two([In Qn])。%I 分量 Q 分量并/串轉(zhuǎn)換，最終恢復(fù)成碼元序列xnnn=length(xn)。 xn=[xn(1:nn/2)。xn(nn/2+1:nn)]。 xn=xn(:)。 xn=xn39。四進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼如下： %四進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制function xn=four2two(yn)。y=yn。 ymin=min(y)。ymax=max(y)。 ymax=max([ymax abs(ymin)])。ymin=abs(ymax)。 yn=(yymin)*3/(ymaxymin)。 %設(shè)置門限電平，判決I0=find(yn )。 yn(I0)=zeros(size(I0))。I1=find(yn= amp。 yn)。 yn(I1)=ones(size(I1))。I2=find(yn= amp。 yn)。 yn(I2)=ones(size(I2))*2。I3=find(yn=)。 yn(I3)=ones(size(I3))*3。%一位四進(jìn)制碼元轉(zhuǎn)換為兩位二進(jìn)制碼元T=[0 0。0 1。1 1。1 0]。n=length(yn)。 for i=1:n。 xn(i,:)=T(yn(i)+1,:)。end。 xn=xn39。 xn=xn(:)。 xn=xn39。33七、誤碼率曲線 誤碼率代碼如下： numoferr=0。 for i=1:N if (y_output(i)~=info(i)), numoferr=numoferr+1。 end。 end。 Pe(j)=numoferr/N。 %統(tǒng)計誤碼率end。figure。semilogy(SNR_in_dB,Pe,39。red*39。)。 grid on。xlabel(39。SNR in dB39。)。 ylabel(39。Pe39。)。title(39。16QAM 調(diào)制在不同信道噪聲強(qiáng)度下的誤碼率39。)。八、16QAM 載波調(diào)制信號在 AWGN 信道下的性能 16QAM 載波調(diào)制信號在 AWGN 信道下的性能代碼如下： clear allnsymbol=100000。 %每種信噪比下的發(fā)送符號數(shù)M=16。 %16QAMgraycode=[0 1 3 2 4 5 7 6 12 13 15 14 8 9 11 10]。 %Gray 編碼規(guī)則 EsN0=5:20。 %信噪比， Es/N0snr1=10.^(EsN0/10)。 34%信噪比轉(zhuǎn)換為線性值msg=randint(1,nsymbol,M)。 %消息數(shù)據(jù)msg1=graycode(msg+1)。 %Gray 映射msgmod=qammod(msg1,M)。 %基帶 16QAM 調(diào)制spow=norm(msgmod).^2/nsymbol。 %求每個符號的平均功率for indx=1:length(EsN0) sigma=sqrt(spow/(2*snr1(indx)))。 %根據(jù)符號功率求噪聲功率 rx=msgmod+sigma*(randn(1,length(msgmod))+j*randn(1,length(msgmod)))。 y=qamdemod(rx,M)。 decmsg=graycode(y+1)。 [err,ber(indx)]=biterr(msg,decmsg,log2(M))。 %誤比特率 [err,ser(indx)]=symerr(msg,decmsg)。 %誤符號率end P4=2*(11/sqrt(M))*qfunc(sqrt(3*snr1/(M1)))。ser1=1(1P4).^2。 %理論誤符號率ber1=1/log2(M)*ser1。 %理論誤比特率semilogy(EsN0,ber,39。ko39。,EsN0,ser,39。k*39。,EsN0,ser1,EsN0,ber1,39。k.39。)。title(39。16QAM 載波調(diào)制信號在 AWGN 信道下的性能39。)xlabel(39。Es/N039。)。ylabel(39。誤比特率和誤符號率39。)legend(39。誤比特率 39。,39。誤符號率39。,39。理論誤符號率39。,39。理論誤比特率39。)35第四節(jié) 仿真結(jié)果及分析 0 5 10 15 20 25 30 0 下下下下(In:red,Qn:green)圖 已調(diào)信號圖形360 2 4 6 8 10 12 14 168075706560555045403530 下下下下下下f/fb圖 已調(diào)信號頻譜 1 0 1 101 下下下圖 16QAM 星座圖378 10 12 14 16 18 20 22104103102101100SNR in dBPe16QAM下下下下下下下下下下下下下下下下圖 16QAM 調(diào)制在不同信道噪聲強(qiáng)度下的誤碼率5 10 15 20226105104103102101100 16QAM下下下下下下下AWGN下下下下下下Es/N0下下下下下下下下下 下下下下下下下下下下下下下下下下下下下下 圖 16QAM 載波調(diào)制信號在 AWGN 信道下的性能由圖 圖 可看到當(dāng)信噪比小的情況下，仿真曲線和理論曲線差距略38大，而隨著信噪比的增大，仿真曲線越來越逼進(jìn)理論曲線。在同樣信噪比時，誤符號率比誤比特率（誤碼率）要大。簡單分析不難看出，由于理論誤碼率曲線是建立在誤符號率除以 4 的基礎(chǔ)上的，而這一條件的前提是出現(xiàn)誤符號的時候，一個符號中只有一個 bit 位發(fā)生了錯誤，這表明誤碼率比較低，也就是說明信噪比比較大。所以，當(dāng)信噪比比較小的時候，理論計算的誤碼率的值要小于仿真得到的值。39結(jié) 論通過對本次應(yīng)用 MATLAB 語言對通信系統(tǒng)的分析，使我系統(tǒng)的理解了調(diào)制和解調(diào)的功能，對掌握信息的傳輸有了進(jìn)一步提高。本文介紹了通信系統(tǒng)的含義，進(jìn)而引出模擬調(diào)制和解調(diào)的概念。人工計算調(diào)制和解調(diào)過程比較困難，而 MATLAB 具有的強(qiáng)大功能可以很容易的解決這一問難題，所以又本文詳細(xì)介紹了 MATLAB 通信系統(tǒng)工具箱；并給出了基于 MATLAB 的通信系統(tǒng)的設(shè)計和仿真的實(shí)現(xiàn)，運(yùn)用 MATLAB 仿真軟件進(jìn)行仿真。針對通信系統(tǒng)中的仿真本文設(shè)計了調(diào)制與解調(diào)的仿真系統(tǒng)，在調(diào)制部分提高頻譜利用率，采用的方法是正交幅度調(diào)制、多進(jìn)制正交幅度調(diào)制，本文利用它對 M 進(jìn)制正交幅度調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,從理論上驗(yàn)證 M 進(jìn)制正交幅度調(diào)制系統(tǒng)工作原理和優(yōu)越性 ,為實(shí)際應(yīng)用和科學(xué)合理地設(shè)計正交幅度調(diào)制系統(tǒng),提供了便捷、高效、直觀的重要方法 ，在解調(diào)部分，我們搭建了解調(diào)系統(tǒng)，采用相干解調(diào)的思想進(jìn)行代碼開發(fā)實(shí)現(xiàn)了解調(diào)，并且針對上述搭建的仿真進(jìn)行了仿真測試，測試結(jié)果表明我們所搭建的仿真平臺是確實(shí)有效的。從上面的我們可以看出用 MATLAB 輔助分析信號頻譜，具有編程簡單、計算準(zhǔn)確、繪圖方便、結(jié)果直觀等特點(diǎn)。用 MATLAB的計算功能，不僅使大量的手工計算得以簡化, 也使得離散系統(tǒng)的分析更為簡便和高效。利用 MATLAB 的繪圖功能，有利于分析結(jié)果的直觀理解，也有利于深入掌握所學(xué)的內(nèi)容。40致 謝在我做論文期間，我的指導(dǎo)老師劉占軍老師給予我極大的幫助，正是在劉老師的悉心指導(dǎo)和無微不至的關(guān)懷下完成的，在論文即將結(jié)束之際，我衷心的感謝我的指導(dǎo)老師，謝謝他的幫助和支持！另外在論文期間，我周圍的同學(xué)特別是我宿舍里的室友也給了我很大的幫助，再次對我的室友說一聲謝謝，也對我周圍的朋友、同學(xué)以及我的家人表示感激，謝謝你們的支持!41參考文獻(xiàn)[1]樊昌信，（第六版）[M],國防工業(yè)出版社，2022[2]程相君， [M],西安電子科技大學(xué)出版社,1990[3]曹志剛，[M],清華大學(xué)出版社，1992[4]劉敏， 通信仿真與應(yīng)用[M]，國防工業(yè)出版社，2022[5]唐向宏，岳恒立， 及在電子信息類課程中的應(yīng)用 [M]，北京電子工業(yè)出版社，2022 [6] 寶典[M] ，電子工業(yè)出版社[7][M]，北京電子工業(yè)出版社