SystemView16进制正交振幅调制(16QAM)

例十：16进制正交振幅调制（16QAM ）

一、实验原理

在系统带宽一定的条件下，多进制调制的信息传输速率比二进制高。也就是说，多进制调制系统的频带利用率高。但是，多进制调制系统频带利用率的提高是通过牺牲功率利用率来换取的。因为随着M 值的增加，在信号空间中各信号点间的最小距离减小，相应的信号判决区域也随之减小。因此，当信号受到噪声和干扰的损害时，接收信号错误概率也将随之增大。振幅相位联合键控（APK ）方式就是为了克服上述问题而提出来的。在这种调制方式下，当M 值较大时，可以获得较好的功率利用率。

16进制的正交振幅调制（16QAM ），就是一种振幅相位联合键控信号。所谓的正交调制（QAM ）就是用两个独立的基带波形对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽内频谱的正交性来实现两路并行的数字信息的传输。 16QAM 系统方框图为：

1．调制部分

16QAM 的产生有两种方法：

（1）正交调幅法：它是用两路正交的四电平振幅键控信号叠加而成。

（2）复合相移法：它是用两路独立的四相移相键控信号叠加而成。

本实验采用正交调幅法。实验中省略了串并变换和并串变换部分，而用两路独立的四电平基带信号代替。

× 载波 提取 × t c ωcos t c ωsin 串/并 转 换 2－4 电平转换

2－4 电平转换

二进制 输 入 × Σ × 低通 低通 并/串 转 换 二进制 输 出 图2.10.1 16QAM 调制解调系统组成

图2.10.2 16QAM 系统仿真电路

参数设置

Token0、1：信号发生器—PN码序列（Amplitude=1，Rate=50Hz，No.Levels=4）

Token6、10：信号发生器—正弦载波（Amplitude=1，frequency=1000Hz，phase=0）Token9：高斯噪声发生器

Token13、14：模拟低通滤波器（截止频率=225Hz）

1．运行时间的设置

运行时间=1.5秒采样频率：10000赫兹

2．运行系统

在System View系统窗内运行电路，观察各信号接收器的波形。

在Token2处观察到的一路四元基带信号波形为：

16QAM调制波形

对应Token2的解调波形

解调信号眼图

信号星云图

绘制星云图的方法为：

在分析窗中单击

按钮，弹出如下图所示的对话框选择其中的Style 项，

再选择Scatter Plot 。

在“Select one window from each list ”列表框中分别选择“w15”和“w16”，如图所示。单击OK 。

若星云图中不满十六个点可适当延长系统的运行时间，以达到满意的效果。

图2.10.3 接收计算器对话框