基于matlab的MQAM通信系统仿真Word文档下载推荐.docx

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5.计算误码率，并与理论误码率比较，作图表示出16QAM的信噪比与误码率的关系曲线。

课程设计学生日志

时间

设计内容

6.28—6.28

查阅资料，确定方案

6.29—6.29

设计总体方案

6.30—7.3

功能和要求的具体设计

7.4—7.4

完成设计报告

7.5—7.5

答辩

课程设计考勤表

周

星期一

星期二

星期三

星期四

星期五

课程设计评语表

指导教师评语：

成绩：

指导教师：

年月日

基于matlab的M-QAM通信系统

的仿真

一、设计目的和意义

从信号平面自用率方面看，单独利用幅度或相位携带信息时，不能最充分地利用信号平面。

而M-QAM调制那么正是解决这一问题的一种调制方式，采纳幅度相位相结合的调制方式，能够使一样大的信息平面内有更多的信息点。

从抗干扰方面看，在星座图上，采纳M-QAM调制的信息的各点的距离要大于采纳其它调制的，由星座图上点的特性可知，距离越大，抗干扰能力越强，因此在抗干扰能力方面，QAM调制也优于其它几种调制方式。

由上可知，在现代数字通信系统中，幅度与相位相结合的多进制调制有着重要的意义，而且运用也日趋普遍。

二、设计原理

本设计中所采纳的16QAM为16进制的幅度相位相结合调制。

16QAM是用两路独立的正交4ASK信号叠加而成，4ASK是用多电平信号去键控载波而取得的信号。

它是2ASK体制的推行，和2ASK相较，这种体制的优势在于信息传输速度高。

其星座图如图1所示。

图116QAM矩形星座图

进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。

16QAM的产生有2种方式：

（1）正交调幅法，它是有2路正交的四电平振幅键控信号叠加而成；

（2）复合相移法：

它是用2路独立的四相位移相键控信号叠加而成。

16QAM信号采取正交相干解调的方式解调，解调器第一对收到的16QAM信号进行正交相干解调，一路与cosωct相乘，一路与sinωct相乘。

然后经太低通滤波器，低通滤波器LPF滤除乘法器产生的高频分量，取得有效信号，低通滤波器LPF输出经抽样裁决可恢复出电平信号。

在本次设计中，16QAM的调制和解调均挪用matlab中的QAM专用调制解调函数qammod（）和qamdemod（）。

其中qammod（）用于QAM调制，qamdemod（）用于QAM解调。

再别离用两个子函数完成调制前的串并转换和解调后的并串转换。

三、详细设计步骤

1）第一进行系统的分析的设计，整个设计分为如下几个部份：

随机序列的产生，序列的串并和并串转换，16QAM调制，星座图的绘制，16QAM解调，加入噪声，误码率的测量及画图。

2）第一步是编写程序代码，产生一个“0”“1”随机序列，设定长度N为5000，代码如下：

N=5000;

SendIn=randint（1,N）;

%产生5000个随机的01序列

3）对产生的二进制随机序列进行串并转换，实现将每持续的4位二进制码组合在一路，由于是挪用matlab系统函数调制解调，在此将转换后边的序列进行十进制转换，方便后面的调制，再将转换好的序列通过挪用qammod（）函数进行16qam调制，具体代码如下：

[Send,n]=t2f（SendIn）;

%二进制换到十进制

SendMod=qammod（Send,16）;

%16QAM调制

串并转换子函数代码如下：

function[y,n]=t2f（x）

n=1;

y=[];

j=length（x）;

k=mod（j,4）;

j=j-k;

fori=1:

4:

j;

y（n）=x（i）*8+x（i+1）*4+x（i+2）*2+x（i+3）*1;

n=n+1;

end

n=n-1;

1）绘制星座图，此处选择绘制出三幅星座图，第一幅为原始无噪声情形下的星座图，第一幅为信噪比为10dB情形下的星座，第三幅为信噪比为0dB情形下的星座图。

其中加入指定信噪比的噪声通过awgn（）函数来实现。

通过星座图，能够很直观地看出16QAM的特点，通过三幅图的比较，能够观看出噪声对信号的干扰阻碍。

代码如下：

%绘星座图

scatterplot（SendMod）;

title（'

原始信号星座图'

）;

SNRTest=awgn（SendMod,10）;

%加噪声

scatterplot（SNRTest）;

10dB信噪比时星座图'

SNRTest=awgn（SendMod,0）;

0dB信噪比时星座图'

1）接收解调受噪声干扰的QAM信号，通过循环接收并统计受到不同信噪比干扰的QAM信号，然后对收到的信号进行并串转换。

再计算出不同信噪比情形下的接收端的误码率。

并绘制出误码率跟信噪比的关系曲线。

Count=[];

forSNR=-20:

1:

20;

%信噪比从-10到10

sum=0;

%统计误码数

Receive=awgn（SendMod,SNR）;

ReceiveDemod=qamdemod（Receive,16）;

%16QAM解调

[ReceiveOut,m]=f2t（ReceiveDemod）;

%十进制换到二进制

fork=1:

m

ifReceiveOut（k）~=SendIn（k）;

sum=sum+1;

end

Count（SNR+21）=sum/m;

h3=figure;

h3=plot（-20:

20,Count）;

xlabel（'

信噪比（dB）'

ylabel（'

误码率'

信噪比与误码率的关系'

并串转换子函数代码如下：

function[y,n]=f2t（x）

ifx（i）>

15;

y（n）=1;

y（n+1）=1;

y（n+2）=1;

y（n+3）=1;

elseifx（i）<

0;

y（n）=0;

y（n+1）=0;

y（n+2）=0;

y（n+3）=0;

else

y（n）=fix（x（i）/8）;

y（n+1）=fix（（x（i）-y（n）*8）/4）;

y（n+2）=fix（（x（i）-y（n）*8-y（n+1）*4）/2）;

y（n+3）=mod（x（i）,2）;

n=n+4;

四、设计结果及分析

在matlab中运编写好的qam函数，观看并分析结果。

原始无噪声的信号星座图：

图2原始信号星座图

信噪比为10dB情形下的星座图：

图3信噪比为10dB情形下信号星座图

信噪比为0dB情形下的星座图：

图4信噪比为10dB情形下信号星座图

信噪比与误码率关系曲线图：

图5信噪比与误码率关系曲线

五、体会

完本钱设计以后对QAM调制有了很清楚的熟悉，明白了QAM调制的意义和重要性，了解了QAM的调制进程和大体步骤，对二进制在数字通信中的重要性也有所熟悉。

另一方面，在matlab的利用进程中也学到了很多的关于matlab的利用技术和方式，同时也存在一些问题。

学会了用图表曲线去直观地反映问题，反映事物的动态转变教程，预测转变趋势。

对尔后的学习和工作都有专门大帮忙。

六、参考文献

[1]曹志刚、钱亚生．现代通信原理．清华大学出版社，1994

[2]程佩青．数字信号处置教程（第三版）．清华大学出版社，2007．2

[3]张威．MATLAB基础与编程入门（第二版）．西安电子科技大学出版社，2020．1

[4]baike.baidu/view/2021412.htm