qam傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計論文-wenkub.com
2024-08-28 16:41 本頁面
【正文】 這一切，都是在陳老師的熱心指導(dǎo)下完成的，特在此對尊敬的陳老師表示真摯的謝意。她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，深深地感染和激勵著我。 圖 34 信源為正弦波時示波器輸出波形 若在發(fā)送端信源利用信號發(fā)生器產(chǎn)生一 800Hz 三角波信號，經(jīng)過此系統(tǒng)傳輸，在接收端通過示波器觀察發(fā)送端原始的輸入信號和接收端恢復(fù)出的信號。設(shè)置 AWGN 信道噪聲方差為 啟動仿真。 在接收端 ，對接收到的已調(diào)信號先進行 16QAM 解調(diào)，再進行 DPCM 解碼完成數(shù)模轉(zhuǎn)換。 QAM 傳輸系統(tǒng)的仿真 Simulink 模塊庫中提供了 16QAM 調(diào)制模塊、 16QAM 解調(diào)模塊、 DPCM 編碼?！?DPCM 信號源 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)字傳輸測試模型，如圖 32 所示。 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 進行建模仿真及性能驗證。 （ 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。 功率利用率分析 根據(jù)每個信號點到中點的距離（即信號幅值），得出信號的平均功率為 ???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。 誤碼率分析 在一維信號空間中可導(dǎo)出兩個等概率出現(xiàn)的信號，其距離為 A。 在碼元速率 RB 一定條件下，采用多進制數(shù)字鍵控，可以提高信息傳輸速率 Rb。有效性可用傳輸速率和頻帶利用率來衡量，而可靠性用誤碼率來衡量。 圖 26 QAM16 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)眼圖 圖 26 為 16QAM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)發(fā)送端和接收端的眼圖。 9 圖 25 16QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)星座圖 一般，通信系統(tǒng)的性能驗證是通過星座圖、眼圖及誤碼率這些測試工具，只要通過對比發(fā)送端和接收端的星座圖和眼圖，或通過誤碼率統(tǒng)計模塊所顯示的結(jié)果就可以很直觀的判決通信系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。 24 16QAM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)測試模型 設(shè)傳輸符 號率為 1000 波特，則碼元時隙寬度是 1ms。在這里，基于 MATLABLE/Simulink 構(gòu)建 QAM 調(diào)制解調(diào)仿真模型，進行仿真驗證及性能分析。不同星座的參數(shù)如表 所示。 一個具有良好性能的 QAM 信號，其星座圖要滿足三個方面的要求 [1213]： （ a）信號峰值 均值比要小，用以保證調(diào)制信號的包絡(luò)起伏越小，從而增強其抗非線性失真的能力。 （ 1） QAM 信號的峰值 均值γ aveealPPp?? (213) 其中， pealP 表示信號的峰值功率， aveP 表示信號的平均功率。星型星座如圖 22(a)所示，其中信號點的分布呈星型。這里的 L 由調(diào)制系統(tǒng)所選的進制數(shù)所決定，該 L 電平的基帶信號還要經(jīng)過基帶成形濾波器，主要 是為了抑制已調(diào)信號的帶外輻射，最終形成X(t)和 Y(t),再分別和頻率相同的同相載波以及正交相載波進行相乘運算。式（ 21）還可以變化為正交表示形式 : tnTtgAtntgAt nsn nSnM Q AM TS ???? s i ns i n)(c osc os)()( ?????? ???????? ?? ?? （ 22） 令 ??? ?? AdY AcXnnnn （ 23） 則式（ 22）變成 5 ttYttXt ccM Q A Ms ?? s i n)(c o s)()( ?? （ 24） QAM 中的振幅和 nY 可以表示為： ??? ?? AdY AcXnnnn (25) 式（ 25）中，固定振幅為 A 、 nc 、 nd 由輸入的信號最終決定。此外，現(xiàn)代通信系統(tǒng)對傳輸速率和帶寬也提出了新的要求，因此 QAM 引起更多關(guān)注，在有線電視網(wǎng)絡(luò)高速數(shù)據(jù)傳輸、大中容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等各個領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。為了創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)模型， Simulink 提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口 (GUI) ，這個創(chuàng)建過程只需單擊和拖動鼠標操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式 ，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。盡管 MATLAB 主要用于數(shù)值運算，但利用為數(shù)眾多的附加工具（ Toolbox）它也適合不同領(lǐng)域的應(yīng)用，例如控制系統(tǒng)設(shè)計與分析、圖像處理、信號處理與通訊、金融建模和分析等。為了抵抗多徑效應(yīng)等， WIMAX 協(xié)議中引入了新的物理層技術(shù)，而 WiMAX 協(xié)議物理層的 OFDM符號的構(gòu)造方案亦采用 QAM 調(diào)制方式 [45]。在 HSDPA 系統(tǒng)中引進了 AMC 技術(shù)，在 HSDPA 系統(tǒng)中 AMC 的調(diào)制選擇了低階的 QPSK 和高階的 16QAM，作為其調(diào)制方式。從上面對頻譜利用率的定義可以發(fā)現(xiàn)，要使得通信系統(tǒng)的頻譜利用率有所提高主要可以兩種途 徑 :一是通過提高該調(diào)制系統(tǒng)的傳信率即信息傳輸速率，二是降低已調(diào)信號所占用的頻帶寬度 [13]。 提高頻譜利用率是人們設(shè)計和規(guī)劃通信系統(tǒng)的關(guān)注焦點之一，同時也是提高 通 2 信系統(tǒng)容量的重要措施。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備復(fù)雜性也在相對地降低，因此QAM 方式是目前高速調(diào)制解調(diào)器中比較好的的調(diào)制方式。為了將這些信息實時傳輸?shù)降孛?，對星上?shù)傳系統(tǒng)的傳輸能力的要求就越來越高。Quadrature amplitude modulation。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)，實現(xiàn) QAM 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的 Simulink 仿真及性能分析；詳細分析模擬信號數(shù)字化的基本理論及實現(xiàn)方法，實現(xiàn)差分脈碼調(diào)制的 Simulink 仿真及性能比對；基于上述理論構(gòu)建模擬信源 QAM 傳輸系統(tǒng)，并利用 Matlab/Simulink 進行建模仿真及性能驗證。 四川理工學(xué)院成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 題 目 QAM 傳輸系 統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
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