MATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明Word文档格式.doc
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%Kbase=2,基带经成形滤波器滤波后,再进行调制
info=random_binary(N);
%产生二进制信号序列
[y,I,Q]=qam(info,Kbase,fs,fb,fc);
%对基带信号进行16QAM调制
y1=y;
y2=y;
%备份信号,供后续仿真用
T=length(info)/fb;
m=fs/fb;
nn=length(info);
dt=1/fs;
t=0:
dt:
T-dt;
subplot(211);
%便于观察,这里显示的已调信号及其频谱均为无噪声干扰的理想情况
%由于测试信号码元数量为10000个,在这里我们只显示其总数的1/10
plot(t(1:
1000),y(1:
1000),t(1:
1000),I(1:
1000),Q(1:
1000),[035],[00],'
b:
'
);
title('
已调信号(In:
red,Qn:
green)'
%傅里叶变换,求出已调信号的频谱
n=length(y);
y=fft(y)/n;
y=abs(y(1:
fix(n/2)))*2;
q=find(y<
1e-04);
y(q)=1e-04;
y=20*log10(y);
f1=m/n;
f=0:
f1:
(length(y)-1)*f1;
subplot(223);
plot(f,y,'
r'
gridon;
已调信号频谱'
xlabel('
f/fb'
%画出16QAM调制方式对应的星座图
subplot(224);
constel(y1,fs,fb,fc);
title('
星座图'
SNR_in_dB=8:
2:
24;
%AWGN信道信噪比
forj=1:
length(SNR_in_dB)
y_add_noise=awgn(y2,SNR_in_dB(j));
%加入不同强度的高斯白噪声
y_output=qamdet(y_add_noise,fs,fb,fc);
%对已调信号进行解调
numoferr=0;
fori=1:
N
if(y_output(i)~=info(i)),
numoferr=numoferr+1;
end;
end;
Pe(j)=numoferr/N;
%统计误码率
end;
figure;
semilogy(SNR_in_dB,Pe,'
red*-'
xlabel('
SNRindB'
ylabel('
Pe'
16QAM调制在不同信道噪声强度下的误码率'
random_binary.m
%产生二进制信源随机序列
function[info]=random_binary(N)
ifnargin==0,%如果没有输入参数,则指定信息序列为10000个码元
N=10000;
fori=1:
N,
temp=rand;
if(temp<
0.5),
info(i)=0;
%1/2的概率输出为0
else
info(i)=1;
%1/2的概率输出为1
end
qam.m
function[y,I,Q]=qam(x,Kbase,fs,fb,fc);
%
T=length(x)/fb;
m=fs/fb;
nn=length(x);
t=0:
%串/并变换分离出I分量、Q分量,然后再分别进行电平映射
I=x(1:
nn-1);
[I,In]=two2four(I,4*m);
Q=x(2:
nn);
[Q,Qn]=two2four(Q,4*m);
ifKbase==2;
%基带成形滤波
I=bshape(I,fs,fb/4);
Q=bshape(Q,fs,fb/4);
y=I.*cos(2*pi*fc*t)-Q.*sin(2*pi*fc*t);
%调制
qamdet.m
%QAM信号解调
function[xn,x]=qamdet(y,fs,fb,fc);
t=0:
(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);
%设计巴特沃斯滤波器
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);
xn=four2two([InQn]);
%I分量Q分量并/串转换,最终恢复成码元序列xn
nn=length(xn);
xn=[xn(1:
nn/2);
xn(nn/2+1:
nn)];
xn=xn(:
xn=xn'
;
bshape.m
%基带升余弦成形滤波器
functiony=bshape(x,fs,fb,N,alfa,delay);
%设置默认参数
ifnargin<
6;
delay=8;
end;
5;
alfa=0.5;
4;
N=16;
end;
b=firrcos(N,fb,2*alfa*fb,fs);
y=filter(b,1,x);
two2four.m
%二进制转换成四进制
function[y,yn]=two2four(x,m);
T=[01;
32];
n=length(x);
ii=1;
n-1;
xi=x(i:
i+1)+1;
yn(ii)=T(xi
(1),xi
(2));
ii=ii+1;
yn=yn-1.5;
y=yn;
m-1;
y=[y;
yn];
y=y(:
)'
%映射电平分别为-1.5;
0.5;
1.5
four2two.m
%四进制转换成二进制
functionxn=four2two(yn);
y=yn;
ymin=min(y);
ymax=max(y);
ymax=max([ymaxabs(ymin)]);
ymin=-abs(ymax);
yn=(y-ymin)*3/(ymax-ymin);
%设置门限电平,判决
I0=find(yn<
0.5);
yn(I0)=zeros(size(I0));
I1=find(yn>
=0.5&
yn<
1.5);
yn(I1)=ones(size(I1));
I2=find(yn>
=1.5&
2.5);
yn(I2)=ones(size(I2))*2;
I3=find(yn>
=2.5);
yn(I3)=ones(size(I3))*3;
%一位四进制码元转换为两位二进制码元
T=[00;
01;
11;
10];
n=length(yn);
n;
xn(i,:
)=T(yn(i)+1,:
xn=xn'
xn=xn(:
constel.m
%画出星座图
functionc=constel(x,fs,fb,fc);
N=length(x);
m=2*fs/fb;
n=fs/fc;
i1=m-n;
i=1;
ph0=(i1-1)*2*pi/n;
whilei<
=N/m;
xi=x(i1:
i1+n-1);
y=2*fft(xi)/n;
c(i)=y
(2);
i=i+1;
i1=i1+m;
%如果无输出,则作图
ifnargout<
1;
cmax=max(abs(c));
ph=(0:
5:
360)*pi/180;
plot(1.414*cos(ph),1.414*sin(ph),'
c'
holdon;
fori=1:
length(c);
ph=ph0-angle(c(i));
a=abs(c(i))/cmax*1.414;
plot(a*cos(ph),a*sin(ph),'
r*'
end;
plot([-1.51.5],[00],'
k:
[00],[-1.51.5],'
holdoff;
axisequal;
axis([-1.51.5-1.51.5]);
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