【正文】 117 。矩形MQAM信號最佳接收的誤碼率與MASK的性能一樣。2．4 MQAM系統(tǒng)星座圖的設(shè)計以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的，最適和在高斯白噪聲信道中傳輸應(yīng)用。矩形MQAM信號最佳接收的誤碼率與MASK的性能一樣。低通濾波器輸出可以通過抽樣判決恢復(fù)出原電平信號。 MQAM信號的信號框圖把接收到的信號通過正交相干解調(diào)法解調(diào)，將接收的信號分成兩路，一路與cos相乘，另一路與sin 相乘。. . . . .假如把發(fā)送的數(shù)字基帶信號通過信道和信號的接收濾波器，若條件為無碼間串?dāng)_，信號在“1” 碼抽樣時刻上有正最大值，用A表示；信號在“0”碼抽樣時刻有負最大值，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)計算可得等概時兩種誤碼率的數(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，對雙極性碼的信噪比為。如果使用最佳距離來度量進行抽樣判決，可以得到任意k1數(shù)值的誤碼率的上限。通過適當(dāng)改變PAM系統(tǒng)的誤碼率M值，可以得到： ()上式是每個信號的平均的信噪比。由于正交分量上的信號的相位可以被相干判決時刻很好的分解，所以QAM的誤碼率容易被PAM確定。最后由正交調(diào)制產(chǎn)生16QAM信號。其次將以上的信號點進行串/并轉(zhuǎn)換。假定二進制信息序列為{1000,0101,0001,1001,0110}。 . . . . . 16QAM的星座圖 (4)由正交調(diào)制器產(chǎn)生兩個正交的調(diào)幅信號，相加后得到MQAM信號。(2)將相鄰的兩組經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換組成一個信息點（，），｛｝為同相分量，｛｝為正交分量。MQAM的調(diào)制方式有兩種：正交調(diào)幅法和復(fù)合相移法。將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)是通過串并轉(zhuǎn)換完成的。因此高階星座圖的可靠性比低階要差[5]。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，基于星座圖聚類的方法成為了數(shù)字幅相調(diào)制信號識別的重要方法之一。常見的MQAM形式有16QAM、64QAM、256QAM等。同時調(diào)制后的信號經(jīng)信道傳輸，由于信道的非理想特性，MQAM信號會發(fā)生頻率選擇性衰減/碼間干擾、相位旋轉(zhuǎn)以及受各種噪聲的影響，這部分影響都包含在信道模型中。2．1 MQAM調(diào)制原理MQAM信號由2個獨立的基帶波形對2個相互正交的同頻載波進行調(diào)制而構(gòu)成，利用其在同一帶寬內(nèi)頻譜正交的性質(zhì)來實現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信息傳輸。但是，MQAM調(diào)制抗干擾性能較差等缺點，. . . . .又限制了它的應(yīng)用。MQAM信號由于其較高的頻譜效率，在衛(wèi)星和微波通信中得到了廣泛應(yīng)用。MQAM調(diào)制方式是一種高效的頻譜調(diào)制方式，同時進行了幅度和相位的調(diào)制。如果要把所有的通信方面的應(yīng)用，全部運用在一致的通信系統(tǒng)中，則必須合理分配頻帶的資源，提高信號的頻譜利用率，因此如今的研究熱點已轉(zhuǎn)移到了數(shù)據(jù)寬帶通信上面。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]。理論上講OFDM頻分復(fù)用技術(shù)和多進制幅度調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)是第四代移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)的一個主要備選方案[4]。數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展使得電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計算機互聯(lián)網(wǎng)出相互融合的趨勢。正交幅度調(diào)制被廣泛應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)高速數(shù)據(jù)傳輸和大容量數(shù)據(jù)通信等領(lǐng)域中，正交頻分復(fù)用(OFDM)被廣泛應(yīng)用在清晰度較高的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)和無線寬帶接入系統(tǒng)等領(lǐng)域中。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制幅移鍵控(MASK)、多進制頻移鍵控(MFSK)和多進制相移鍵控(MPSK)。因此在選擇所用的調(diào)制方式是否合適時要考慮該調(diào)制方式是否適合所用的通信系統(tǒng)的特性。人們最終研究出了多進制正交幅度調(diào)制(MQAM)就是可以滿足在有限信道帶快中傳輸?shù)臄?shù)字傳輸技術(shù)。近幾年來，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代CATV雙向網(wǎng)、寬帶接入網(wǎng)技術(shù)ADSL等也多采用MQAM調(diào)制方式。人們主要研究的是圍著怎樣去降低數(shù)字信號的頻帶，提高抗多徑衰落能力。 相干解調(diào) 非相干解調(diào)數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)是二進制幅度調(diào)制(2ASK)，二進制頻移鍵控調(diào)制(2FSK)和二進制相移調(diào)制(2PSK)，但是以上的三種最基本的鍵控調(diào)制方式都有不足的地方。非相干解調(diào)具有最佳的抗噪聲性能，是一種最佳解調(diào)方式，對應(yīng)的接收機稱為最佳接收機。模擬調(diào)制法適合于調(diào)制速率不高的場合，而鍵控調(diào)制法一般用數(shù)字電路來實現(xiàn)，具有調(diào)制速度快，性能可靠，調(diào)制測試方便等優(yōu)點，適合與高速數(shù)據(jù)傳輸，也適合于高速數(shù)據(jù)調(diào)制，因而在通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。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)字基帶信號作為模擬信號的特例，利用模擬調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，稱為鍵控調(diào)制法；另一類則是利用數(shù)字基帶信號離散取值的特點，控制開關(guān)電路，實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，稱為鍵控調(diào)制法。常見的數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制類似，都屬于正弦調(diào)制。再例如，無線蜂窩中的一個小區(qū)基站利用不同的載波傳遞不同的信號，不會相互干擾，也可以看作頻分復(fù)用。調(diào)制是頻分復(fù)用的要求，各個用戶的信號的頻譜互不干擾，在接收方可以通過解調(diào)分離各個用戶的信號。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)輻射信號能量，并從空中接收微弱的無線信號，信號的波長應(yīng)該與天線的尺寸相匹配。例如，廣播電視，移動通信和無繩電話等。調(diào)制還可以分為線性調(diào)制（幅度調(diào)制有AM調(diào)制，DSB調(diào)制,SSB調(diào)制和VSB調(diào)制等）和非線性調(diào)制（角度調(diào)制有FM調(diào)制和PM調(diào)制）：線性調(diào)制信號中基帶信號的頻譜的基本形狀不變或只發(fā)生線性的變化，當(dāng)然頻譜的位置也要搬遷到載頻處；非線性調(diào)制信號中基帶信號中頻譜形狀要發(fā)生非線性的很大的扭曲和改變，頻譜的位置也將會被搬遷到載頻處。 ()調(diào)制就是把基帶模擬信號加載在正弦載波的某些參數(shù)上，如振幅A，頻率和相位。 . . . . .2 多進制正交幅度調(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的頻譜從低頻搬遷到適合傳輸?shù)念l帶。第3章將介紹MATLAB軟件使用方法及，詳細地介紹了M文件的編寫方法和GUI用戶圖形界面設(shè)計步驟。第1章將介紹MQAM技術(shù)發(fā)展的背景，國內(nèi)外MQAM調(diào)制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和本論文的內(nèi)容安排。1．3 本文的內(nèi)容安排本文主要研究的是基于MATLAB的MQAM系統(tǒng)仿真及實現(xiàn)，研究對象將使用不同的M值如16,64和256。數(shù)字微波傳輸LMDS、HFC網(wǎng)絡(luò)也都采用了QAM調(diào)制方式。所以高階信號的星座圖可靠性比低階信號的星座圖要差。通常用二進制來表示數(shù)字通信中的數(shù)據(jù)，所以在這種情況下星座點的個數(shù)一般都是2的冪。MQAM調(diào)制技術(shù)類似于其他數(shù)字調(diào)制方式，可以用星座圖來表示MQAM信號的發(fā)射集信號。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。同其它調(diào)制方式類似，MQAM通過載波某些參數(shù)的變化傳輸信息。隨著移動通信領(lǐng)域中微蜂窩和微微蜂窩的出現(xiàn)，小區(qū)的半徑越來越小，以致通信交換距離很短，收發(fā)機間的障礙較少。對于QAM技術(shù)隨著它的階數(shù)提高，頻帶利用率就會越高，且它攜帶的信息量就越大，但同時對解調(diào)技術(shù)要求也越高，而數(shù)字通信技術(shù)、集成電路設(shè)計技術(shù)及半導(dǎo)體制造技術(shù)的出現(xiàn)及發(fā)展使得在單芯片上實現(xiàn)高速Q(mào)AM調(diào)制解調(diào)器成為可能。1．2 國內(nèi)外數(shù)字調(diào)制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀利用數(shù)字通信，進一步提高了MQAM技術(shù)的抗干擾能力，但由于當(dāng)時器件的限制，未能實現(xiàn)，極大地促進了通信技術(shù)的新的發(fā)展。為了滿足通信系統(tǒng)的要求，人們設(shè)計了一系列不同的調(diào)制技術(shù)。為了滿足通信系統(tǒng)的要求，人們設(shè)計了一系列不同的調(diào)制技術(shù)。通過實驗數(shù)據(jù)分析，可以發(fā)現(xiàn)二進制頻移鍵控調(diào)制(2FSK)和二進制相移鍵控調(diào)制(2PSK/2DPSK)都存在不足，比如頻譜利用率比較低、功率頻譜余弦滾將較慢、抗多徑干擾能力較弱、帶外輻射帶寬比較大?；诜叫蜯QAM星座圖上改進型的十字型MQAM星座圖是組合和安排信號的不同的相位和振幅。為了使噪聲容限不隨M值的變大而惡化，則必須要提高信號的發(fā)送功率，使功率利用率降低。在當(dāng)今追求可靠的高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ蓬I(lǐng)域，尤其是第四代移動通信中備受重視。. . . . .鍵控選相法將二進制不歸零脈沖信號作為開關(guān)控制信號，根據(jù)基帶信號的狀態(tài)不同選擇不同相位的載波輸出，產(chǎn)生2PSK信號。模擬調(diào)相法利用法利用二進制不歸零矩形脈沖信號與載波相乘，產(chǎn)生兩種相位相反的載波碼元即2PSK信號。模擬調(diào)制法產(chǎn)生的2FSK信號波形在相鄰的碼元之間信號相位