【正文】
工作進(jìn)程起 止 時(shí) 間工 作 內(nèi) 容3月3日至3月17日 搜集整理與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的資料,學(xué)習(xí)相關(guān)資料主要是調(diào)制解調(diào)相關(guān)知識(shí)。,并對系統(tǒng)進(jìn)行模擬,對仿真結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。西 安 郵 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)題 目: 基于MATLAB的QAM調(diào)制解調(diào) 技術(shù)研究 西 安 郵 電 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 學(xué)生姓名指導(dǎo)教師職稱講師學(xué)院 通信與信息工程學(xué)院專業(yè)通信工程題目基于MATLAB的QAM調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究 任務(wù)與要求1. 查閱相關(guān)資料,學(xué)習(xí)調(diào)制解調(diào)基本理論與各種調(diào)制解調(diào)技術(shù)。,重點(diǎn)研究QAM調(diào)制解調(diào)原理。,撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 3月18日至3月25日 學(xué)習(xí)MATLAB語言編程方法。4月8日至5月19日 在MATLAB環(huán)境下設(shè)計(jì)一個(gè)16QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng),并對 系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。 6月9日至6月15日 繼續(xù)完善畢業(yè)論文,準(zhǔn)備答辯。對計(jì)劃的說明本計(jì)劃為開題之初所定,后續(xù)會(huì)根據(jù)具體情況隨時(shí)調(diào)整,最終一定按畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定結(jié)束日期完成。近年來,隨著通信業(yè)務(wù)需求的迅速增長,尋找頻譜利用率高的數(shù)字調(diào)制方式已成為數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研究的主要目標(biāo)之一。這些新的調(diào)制解調(diào)體制,各有所長分別在不同的方面有其優(yōu)勢。 正交振幅調(diào)制在大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)、有線電視網(wǎng)絡(luò)高速數(shù)據(jù)傳輸、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 過去在傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)中不能應(yīng)用的正交振幅調(diào)制也引起人們的重視。它以其靈活的配置和優(yōu)越的性能指標(biāo),廣泛的應(yīng)用于數(shù)字有線電視傳輸領(lǐng)域和數(shù)字MMDS系統(tǒng)。 本文論述了適用于數(shù)字通信系統(tǒng)的正交幅度調(diào)制解調(diào)方式。而Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具, 是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境,是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包,被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。Simulink作為Matlab提供的用于對動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的工具包,提供了仿真所需的信源編碼、糾錯(cuò)編碼、信道、調(diào)制解調(diào)以及其它所用的全部庫函數(shù)和模塊。MATLAB對16QAM調(diào)制與解調(diào)過程進(jìn)行仿真,并且利用MATLAB對各個(gè)模塊進(jìn)行仿真,而且編譯了所有的仿真程序。完成了一個(gè)16QAM信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)的完整設(shè)計(jì)。 。 2. 較為熟悉地掌握了Matlab/Simulink軟件在通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真的基本步驟與方法。 4. 對16QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的抗噪聲性能進(jìn)行分析,通過仿真得到了16QAM系統(tǒng)的誤碼率曲線,曲線趨勢與理論曲線基本一致。 從仿真過程看,在相同信噪比的條件下,16QAM的加性白噪聲的功率遠(yuǎn)大于2DPSK的加性白噪聲的功率,故16QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)一般工作在大信噪比的環(huán)境下,其誤碼率將很小,也就是說,兩個(gè)系統(tǒng)在同等噪聲條件下,16QAM的抗噪聲性能是相當(dāng)優(yōu)越的。首先介紹QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的基本原理,然后介紹了實(shí)現(xiàn)通信方針的應(yīng)用軟件Simulink的庫的基本知識(shí)及系統(tǒng)建模與仿真的基本操作。實(shí)現(xiàn)QAM系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào),并得到了各模塊的波形圖,調(diào)制解調(diào)波形圖,以及信號(hào)在加噪后的星型圖及眼圖而在信號(hào)變換條件下,得到166QAM系統(tǒng)的誤碼率。3. 完成本課題的工作方案1. 搜集整理與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題相關(guān)的資料,學(xué)習(xí)相關(guān)資料,主要是調(diào)制解調(diào)的相關(guān)知識(shí),特別是正交振幅調(diào)制即QAM調(diào)制。 研究用MATLAB語言仿真分析QAM調(diào)制解調(diào)的方法,撰寫開題報(bào)告。 總結(jié)前面的工作和整理所有資料,撰寫畢業(yè)論文并完成英文資料的翻譯。4.指導(dǎo)教師審閱意見指導(dǎo)教師(簽字): 年 月 日說明:本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))課題任務(wù)的學(xué)生在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 正式開始的第1周周五之前獨(dú)立撰寫完成,并交指導(dǎo)教師審閱。通信業(yè)務(wù)的發(fā)展實(shí)際上可以說是廣大用戶的需求推動(dòng)的。但是隨著研究與探索一些新的問題又出現(xiàn)在我們的面前。這些技術(shù)的的體現(xiàn)就主要是圍繞充分節(jié)省頻譜和高效率地利用頻帶展開的。都有自己的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),總的來說各有所長。下面首先就本次設(shè)計(jì)的所用的軟件做一個(gè)簡單的介紹。然后根據(jù)QAM調(diào)制的工作原理做出一個(gè)簡單的仿真框圖,然后根據(jù)框圖利用SIMULINK進(jìn)行仿真,最后對其仿真結(jié)果進(jìn)行分析,從而對QAM的性能有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。s needs, as digital munications technology in relation to its capacity and distance studies, munications experts in the fields of research and exploration of new modulation and demodulation never as the research and exploration on new problems appeared in front of this case, the challenged traditional methods of digital modulation and demodulation, so we urgently need a new digital modulation to meet people39。所以在這種情況下數(shù)字調(diào)制理論與技術(shù)也適應(yīng)人們的需求迅速發(fā)展。都有自己的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),總的來說各有所長。在現(xiàn)有通信系統(tǒng)中正交振幅這種多進(jìn)制調(diào)制方式的面世為我們在很多研究領(lǐng)域提供了更有效快捷的調(diào)制方式。雖然這類新型調(diào)制機(jī)制比較復(fù)雜,但隨著通信技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展尤其是電子通信方面的集成電路和移動(dòng)通信中的信號(hào)處理技術(shù)等的發(fā)展,是復(fù)雜的問題變得簡單化我們可以利用少量的集成電路模塊就能輕松地實(shí)現(xiàn)其功能。 因?yàn)檎徽穹{(diào)制作作為通信領(lǐng)域比較重要的通信方式之一,所以許多通信領(lǐng)域的專家開始已對16QAM及其它變型的QAM在PCN中的應(yīng)用進(jìn)行研究。無論在學(xué)術(shù)研究中還是在工程實(shí)踐中,我認(rèn)為仿真都是不可或缺的一部分,尤其是在通信仿真中。 ?。眩粒秃喗殡S著人們對通信需求量的增大和通信距離等方方面面的需求,人們開始研究怎樣在有限的頻帶資源里實(shí)現(xiàn)盡可能大的信息量傳輸。所謂正交振幅調(diào)制是一種面向數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式其原理是在調(diào)制中分別以載波信號(hào)的幅度和其相位來表示不同的數(shù)字比特編碼,這種調(diào)制方式將正交載波技術(shù)與多進(jìn)制完美的結(jié)合了起來同時(shí)也達(dá)到了提高頻譜利用率的目的。多進(jìn)制正交振幅調(diào)制,可記做MQAM(M2)。下面是MQAM的矢量圖。如此我們可以假設(shè)M為16的情況即取一個(gè)特列來研究我們可以在圖13和14中假設(shè)最大振幅相等的條件下,畫出它們的矢量點(diǎn)位圖,我們用Am來表示最大振幅,d1,d2分別表示16PSK與16QAM的相鄰矢量端點(diǎn)的歐氏距離,我們可以根據(jù)d1與d2的值直觀的判斷噪聲容限的大小。但這種情況沒有考慮這兩種信號(hào)的差別,對于16QAM來說在概率相同的條件下,而對于16PSK來說其平均功率就可視為是最大功率,換言之二者是相等的。 圖12 16QAM和16PSK的星座圖 對于MQAM信號(hào)來說M的取值是不唯一的,所以MQAM信號(hào)的矢量圖也是不唯一的。由此可見M取值不同時(shí)得到的星座圖的形式也不盡相同不同,那么同樣個(gè)信號(hào)的相鄰矢量端點(diǎn)的歐式距離和其誤碼特性也就不一樣了。在解調(diào)器中:(1)輸入端的信號(hào)通過QAM系統(tǒng)中的串并模塊變成兩路互不影響的信號(hào) ?。?將(1)中的出的兩路信號(hào)分別通過框圖中的上下兩個(gè)2/L電平變換操作,得出兩路新的信號(hào) (3)圖23中的框圖中上下兩路的兩個(gè)預(yù)調(diào)制的低通濾波器就是用來接收(2)中輸出的兩路信號(hào) ?。?)給系統(tǒng)加入兩路相互正交的載波分別于步驟(3)中得出的兩路信號(hào)相乘 ?。?)經(jīng)過這樣一系列復(fù)雜的操作再將兩路信號(hào)相加就可得幅相的輸出與輸入相比不同的信號(hào)在接收器中:(1)將本地恢復(fù)的兩個(gè)正交的載波與被分成了兩路的輸入信號(hào)相乘 (2)將(1)中所得信號(hào)分別經(jīng)過兩個(gè)低通濾波器 (3)將(2)中所得信號(hào)經(jīng)過分別經(jīng)過多電平判決 (4)將(3)中的輸出信號(hào)分貝經(jīng)過L電平到2電平轉(zhuǎn)換 (5)將所得的兩路信號(hào)經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換就得到了輸出數(shù)據(jù)序列 MQAM調(diào)制 MQAM的解調(diào) 圖13 MQAM調(diào)制解調(diào)框圖2 SIMULINK概述2. 1 SMULINK簡介 Simulink是MATLAB的軟件的重要組成部分,但是simulink與MATLAB還是有著一定的區(qū)別的,總體而言simulink作為一個(gè)仿真軟件它具有相對獨(dú)立的功能模塊和使用方法。若與相關(guān)的工具箱與模塊結(jié)合,可以完成各種復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真。(Discrete) 該模塊主要有離散濾波器、離散零極點(diǎn)模型,延時(shí)一個(gè)周期、離散時(shí)間積分、離散狀態(tài)方程、零階保持器、離散傳遞函數(shù)、采樣保持、一階保持器等模塊。( Signalamp。( Sinks ) 該模塊有示波器、輸出到當(dāng)前工作空間變量、兩個(gè)信號(hào)關(guān)系圖、保存到文件、實(shí)時(shí)數(shù)值顯示、輸入不為0時(shí)間停止仿真等?!imulink簡單模型的建立(1)建立系統(tǒng)模型:我們要根據(jù)本次仿真的需求以及