正交调制解调
正交解调算法
正交解调算法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：正交解调算法是一种常见的数字信号处理技术，用于从模拟信号中提取数字信号。
在通信系统和无线电通信中，正交解调算法广泛应用于信号解调和数据恢复过程中。
本文将介绍正交解调算法的基本原理、应用场景以及优缺点。
正交解调算法的基本原理是利用正交信号相位差为90度的特性来进行解调。
在正交解调技术中，信号被分为实部和虚部两个信号进行处理，并在后续阶段进行合并。
通过这种方式，可以更有效地提取信号中的信息，并消除信号中的相位和幅度扭曲。
在通信系统中，正交解调算法常用于调制解调器的接收端。
在调幅调制（AM）系统中，调制信号经过载波调制，将信号的幅度信息叠加到高频载波上，而经过正交解调算法处理后，可以有效地提取原始信号的幅度信息。
在数字电视、无线电通信和移动通信系统中，正交解调算法也被广泛应用。
在OFDM（正交频分复用）系统中，正交解调算法用于提取不同子载波上的信息，在CDMA系统中，正交解调算法用于将不同用户的信号进行区分。
除了通信系统外，正交解调算法还广泛应用于雷达系统、医疗影像处理和地震勘探等领域。
在雷达系统中，正交解调算法用于检测目标的距离和速度信息，在医疗影像处理中，正交解调算法用于提取体内器官的结构信息，在地震勘探中，正交解调算法用于识别地下结构。
正交解调算法的优点包括高效、精确和稳定。
通过利用正交信号的特性，可以更准确地提取信号中的信息，提高信号的识别和恢复效率。
正交解调算法对信号的相位和幅度扭曲具有较强的抑制作用，能够有效地提高解调信号的质量。
正交解调算法也存在一些不足之处。
正交解调算法的硬件复杂度较高，需要大量的运算资源和复杂的电路设计。
对信号的频率偏移和多径传播等问题敏感，容易受到干扰和衰落影响。
在实际应用中，需要结合其他技术进行综合应用，以提高系统的性能和稳定性。
第二篇示例：正交解调算法是一种通过正交将信号进行分解并还原的技术，在通信系统中起着至关重要的作用。
QAM讲解
并串子系统
说明：并串子系统与前面的串并子系统相对应， 说明：并串子系统与前面的串并子系统相对应， 是前面串并过程的逆过程。 是前面串并过程的逆过程。4916PN序列频率为 序列频率为 250Hz，而后面的 序列4913频率为 ，而后面的PN序列 序列 频率为 500Hz，因此在4913的一个时钟内，4916有 ，因此在 的一个时钟内， 有 的一个时钟内 两个周期，控制电路连续运行两次，将经过与门， 两个周期，控制电路连续运行两次，将经过与门， 或门， 触发器运算后的数据有序地输出 触发器运算后的数据有序地输出， 或门，D触发器运算后的数据有序地输出，并使 整个过程输出的频率为500Hz。在这个实验中， 整个过程输出的频率为 。在这个实验中， 并串转换经历两次，将输入的250Hz变换成信 并串转换经历两次，将输入的 变换成信 源的1000Hz。 源的 。
上图为信源模块输出（黄色） 上图为信源模块输出（黄色）和最后并串转 换后（绿色）输出，可以发现两者除了幅度不同， 换后（绿色）输出，可以发现两者除了幅度不同， 图形是相同的，只是有一个延迟， 图形是相同的，只是有一个延迟，说明整个过程 是正确的。而如果要得到和信源完全一样的图形， 是正确的。而如果要得到和信源完全一样的图形， 只要在最后部分加一个增益放大模块和一个延迟 器件，选择合适参数即可得到和信源一眼的图形。 器件，选择合适参数即可得到和信源一眼的图形。
16QAM调制解调图 调制解调图
16QAM系统全图 系统全图
总模块说明：信源为PN序列，有两种电平信号， 总模块说明：信源为PN序列，有两种电平信号，经 PN序列 过串并转换后，进入二四进制转换模块， 过串并转换后，进入二四进制转换模块，该模块是把 二电平的信源信号变成4电平信号，即将0 交替组合， 二电平的信源信号变成4电平信号，即将0，1交替组合， 变成00,11,01,10,各个数据代表不同的幅度， 00,11,01,10,各个数据代表不同的幅度 变成00,11,01,10,各个数据代表不同的幅度，因为是 处理串并转换后的信号，所以要处理I路和Q 处理串并转换后的信号，所以要处理I路和Q路两路信 此时频率为信源频率的1/4 1/4。 号，此时频率为信源频率的1/4。随后的输出与载波相 进行调制，完成后将两路信号对应位置相加， 乘，进行调制，完成后将两路信号对应位置相加，经 过有高斯噪声的信道，进入接收端。 过有高斯噪声的信道，进入接收端。通过锁相环得到 载波信号，与接收到的信号进行相乘，完成解调过程。 载波信号，与接收到的信号进行相乘，完成解调过程。 再将得到的波形经过线性低通滤波器（频率设为300Hz 300Hz， 再将得到的波形经过线性低通滤波器（频率设为300Hz， 大于250Hz），进行滤波 随后将波形幅度放大2 250Hz），进行滤波， 大于250Hz），进行滤波，随后将波形幅度放大2倍， 进入四二进制转换，再进入整流模块， 进入四二进制转换，再进入整流模块，后进入并串转 随后将两路信号相加，得到总的信号， 换，随后将两路信号相加，得到总的信号，随后将信 号再次进行并串转换，得到最后的波形。 号再次进行并串转换，得到最后的波形。
第2讲 调制与解调
图3-45 GMSK信号的功率谱密度
表3-2给出了作为BbTb函数的GMSK 信号中包含给定功率百分比的射频带宽。
表3-2
Bb T b 0.2 0.25 0.5 ∞
GMSK信号中包含给定功率百分比的射频带宽
90% 0.52Rb 0.57Rb 0.69Rb 0.78Rb 99% 0.79Rb 0.86Rb 1.04Rb 1.20Rb 99.9% 0.99Rb 1.09Rb 1.33Rb 2.76Rb 99.99% 1.22Rb 1.37Rb 2.08Rb 6.00Rb
最小频差（最大频偏）：
当ak 1 当ak 1
(k 1)Ts t kTs
1 f f 2 f 1 2Ts
即最小频差等于码元速率的一半 设1/Ts＝fs，则调频指数
h
f 1 1 Ts f s 2Ts 2
h=0.5时，满足在码元交替点相位连续的条件，也是频移键控为保证良 好的误码率性能所允许的最小调制指数，且此时波形的相关系数为 0.5， 待传送的两个信号是正交的。
图3-22 MQAM信号相干解调原理图
3.1.3 数字频率调制
一、 二进制频移键控
用二进制数字基带信号去控制载波 频率称为二进制频移键控（2FSK）。
如图3-25所示，设输入到调制器的比 n ∞~ ∞ 。 特流为{ a n }，an 1， 2FSK的输出信号形式为
图3-25 2FSK信号的产生
图3-35 MSK信号调制器原理框图
MSK信号属于数字频率调制信号，因 此一般可以采用鉴频器方式进行解调，其 原理图如图3-38所示。
图3-38 MSK鉴频器解调原理框图
相干解调的框图如图3-39所示。
图3-39 MSK信号相干解调器原理框图
正交调制解调
多进制正交振幅调制技术及其在衰落信道下实现1.背景：在数字通信中．调制解调方式有三种基本方式：振幅键控、频移键控和相位键控。
但单纯的这三种基本方式在实际应用中都存在频谱利用率低、系统容量少等不足。
而在现代通信系统中，通信用户数量不仅在不断增加，人们亦不满足传统通信系统的单一语音服务，希望进行图像、数据等多媒体信息的通信。
因此，传统通信调制解调方式的容量已经越来越不能满足现代通信的要求。
近年来，如何在有限的频率资源中提供高容量、高速率和高质量的多媒体综合业务，是数字通信调制解调领域中一个令人关注的课题。
通过近十多年来的研究，分别针对无线通信信道和有线通信信道的特征，提出了不同的高频谱利用率和高质量的调制解调方案。
其中的QAM调制解调方案为：发送数据在比特／符号编码器内被分成速率各为原来1／2的两路信号，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。
接收端完成相反过程，解调出两个正交码流．均衡器补偿由信道引起的失真，判决器识别复数信号并映射回二进制信号。
不过．采用QAM调制技术，信道带宽至少要等于码元速率，为了码元同步，还需要另外的带宽，一般要增加15％左右。
2.QAM基本原理：在QAM（正交幅度调制）中，数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。
模拟信号的相位调制和数字信号的PSK（相移键控）可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。
因此，模拟信号相位调制和数字信号的PSK（相移键控）也可以被认为是QAM的特例，因为其本质上就是相位调制。
QAM是一种矢量调制，将输入比特先映射（一般采用格雷码）到一个复平面（星座）上，形成复数调制符号，然后将符号的I、Q分量（对应复平面的实部和虚部，也就是水平和垂直方向）采用幅度调制，分别对应调制在相互正交（时域正交）的两个载波（coswt和sinwt）上。
这样与幅度调制(AM)相比，其频谱利用率将提高1倍。
QAM是幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比特，因此在最小距离相同的条件下可实现更高的频带利用率，QAM最高已达到1024-QAM（1024个样点）。
非正弦时域正交调制系统解调性能分析
（ ｔ ）＝∑ｄ‘ ｔ 下 ＋ （） Ｐ（— ｈｔ ）
（） １
式 中 ， ｄ 表示 串并 转换后 第 ｉ 脉 冲上 的加 载信 息 ； 路
表示 每 个 脉 冲 的延 时 ； Ｎ表 示 参 与调 制 的 正交 脉
１ 系统调 制解 调 原 理
Ａｎａ ｙ ｉ ｆＤｅ ｏ ｌ ｔｏ Ｍ ｅｈｏ ｆＮｏ ｓｎ ｏ ｄａ ｒ ｈ ｇ ｎａ ｌ ｓｓ ｏ ｍ ｄｕ ａ ｉｎ ｔ ｄｓｏ ｎ－ｉ ｕｓ ｉ ｌＯ ｔ ｏ ｏ ｌ Ｍ ｏ ｕｌ ｔｏ Ｓｙ ｔ ｍ ｄ ａ ｉ ｎ ｓｅ
ＺＨ ＡＮＧ ｅ 。 Ｌ Ｕ ｕ ｎ ｈ ｉ Ｌｉ Ｉ Ｃｈ ａ ． ｕ ，Ｗ ＡＮＧ ｎ ． ｉ Ｈｏ ｇ ｘｎｇ ＇ ，Ｌ Ｕ ． ｕ ， ＣＨＥＮ ａ ． ａ Ｉ Ｘｉｇ ｏ Ｚｈ ｏ ｎ ｎ
信方 式 ， 方式 利用 非 正 弦 函数 所 设 计 出 的时 域 正 该
０ 引 言
非 正 弦 波通 信 概 念 的提 出 ， 距今 已有 四十多 年
交 、 谱交 叠 的脉 冲组 ， 时域叠 加合成 为 一路调 制 频 经 信号 ， 其优 势在 于 大 、 相 对 带 宽情 况 都 可 以使 用 ， 小
且能 够使 单位 频带利 用率 快速接 近 ２Ｂ ｕ ／ ｚ ａｄ Ｈ 。
的历史 。非正 弦波 体 制 的大 相 对 带 宽 、 低频 谱 利 用
率等 特性 … ， 使得 该种 方 式 在 现有 无 线 电频 谱 管 理
在接 收端 ， 由于 接收 到 的脉 冲 时域 正交 、 频域 混
叠， 因此 ， 系统 利 用 该 特 性 实 现 相 关 （ 匹配 滤 波 ） 或
１２ 解 调 原 理 ．
8实验十四 十五 MSK调制与解调
实验十四 MSK 调制【实验目的】1、 了解MSK 的调制基本工作原理2、 通过SCICOS 建模与仿真，掌握MSK 正交调制的基本工作原理与实现过程【实验原理】连续相位2FSK 调制的两信号正交的最小频率间隔为1/(2)b T ，则称此连续相位2FSK 为最小频移键控，用MSK 表示。
此MSK 信号也是调频信号，其峰值频偏1/(4)b f T ∆=，定义其调制指数为1(2*)/1/(2*)2b b b f h R T R ∆===。
可利用图1的调频器来产生MSK 信号。
图1 利用h=0.5的VCO 产生MSK 信号图1中的{n a }是二进制序列，取值为±1，b T 是比特间隔，()T g t 是不归零矩形脉冲波形，VCO 是压控振荡器，用作调频器，其调制指数h=0.5。
令数字基带信号b(t)为双极性不归零矩形脉冲序列，其表示式为()()nTb n b t a gt nT ∞=-∞=-∑调频器(VCO)的频率为()c f f f K b t =+为确保调频器的峰值频偏1/(4)b f T ∆=，设比例常数f K =1/2，则1()2c f f b t =+VCO 的角频率为2()c f b t ωππ=+MSK 的信号表示式为 ()cos[2()]tMSK c s t A f t b d ππττ-∞=+⎰设()()tt b d θπττ-∞=⎰1()()()2t nTb n n kn b k t a gnT d aa q t nT θπττππ∞-∞=-∞-=-∞=-=+-∑⎰∑其中120()00or b bb T t T g t t t T ≤≤⎧=⎨< > ⎩00()()21/2t T b b b t q t g d t T t T t Tττ-∞<⎧⎪== 0≤≤⎨⎪ >⎩⎰经推导得()cos[2]2MSK c n n bts t A f t a x T ππ=++其中n x 取值为0或π±将()MSK s t 进行余弦展开，得正交表示形式如下：()[cos cos()cos cos sin()sin ]22MSK n c n n c bbtts t A x t x a t T T ππωω=-[cos cos()cos cos sin()sin ]22n c n n c bbttA x t a x t T T ππωω=-(1)b b nT t n T ≤≤+由于n x 取值为0或π±，所以cos n x 取值为1±，cos n n a x 取值也为1±。
：正交幅度调制信号(QAM)调制解调系统的性能分析
摘要正交幅度调制技术（QAM）是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术，因此在大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛使用。
由于信道资源越来越紧张，许多数据传输场合二进制数字调制已无法满足需要。
为了在有限信道带宽中高速率地传输数据，可以采用多进制(M进制，M>2)调制方式，MPSK则是经常使用的调制方式，由于MPSK的信号点分布在圆周上，没有最充分地利用信号平面，随着M值的增大，信号最小距离急剧减小，影响了信号的抗干扰能力。
MQAM称为多进制正交幅度调制，它是一种信号幅度与相位结合的数字调制方式，信号点不是限制在圆周上，而是均匀地分布在信号平面上，是一种最小信号距离最大化原则的典型运用，从而使得在同样M值和信号功率条件下，具有比MPSK更高的抗干扰能力。
关键词：QAM 调制解调星座图误码率目录摘要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
前言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
一基本原理 .................................................................................................. 错误！未定义书签。
1.1硬件方面 ......................................................................................... 错误！未定义书签。
正交解调（IQ调制）
正交解调（IQ调制）定义：I/Q数据显⽰了正弦波的幅度和相位的变化。
简单地说，I/Q数据显⽰了正弦波的幅度和相位的变化。
如果振幅和相位变化以⼈为设定的⽅式有序地发⽣，我们可以利⽤振幅和相位变化将信息编码到正弦波上，这个过程称为调制。
调制过程是将包含信息的低频信号载⼊到⾼频载波信号中。
I/Q数据在射频通信系统中⾮常普遍，在信号调制中更为普遍，因为它是⼀种⽅便的信号调制⽅式。
什么是信号(signal)?信号调制即改变⼀个正弦波来编码信息。
表⽰正弦波的⽅程如下：上⾯的等式表明，我们只能通过改变正弦波的振幅、频率和相位来对信息进⾏编码。
频率就是⼀个正弦波的相位变化率(频率是相位的⼀阶导数)，所以正弦波⽅程的频率和相位可以统称为相位⾓。
因此，在振幅和相位构成的极坐标系中，正弦波的瞬时状态可以⽤该极坐标系中复平⾯上的⼀个⽮量来表⽰。
在上图中，从原点到⿊点的距离代表了正弦波的振幅，从横轴到直线的⾓度代表了相位。
因此，只要正弦波的振幅不变(调制)，从原点到点的距离就不变。
点的相位根据正弦波的状态⽽变化。
例如,⼀个正弦波的频率为1赫兹(以每秒⼀转的速度绕原点逆时针旋转)。
如果振幅在⼀次旋转中没有改变，圆点就会在原点周围画出⼀个半径等于振幅的圆，圆点在原点上的移动速度为每秒⼀个周期。
因为相位是⼀种相对测量，假设所使⽤的相位基准是某个频率的正弦波。
当参考正弦波频率与标绘的正弦波频率相同时，两信号相位的变化率相同，正弦波绕原点的旋转是静⽌的。
在这种情况下，⼀个振幅/相位点可以代表⼀个频率等于参考频率的正弦波。
在原点周围的任何相位旋转都表⽰参考正弦波和正在绘制的正弦波之间的频率差。
到⽬前为⽌，我们已经描述了极坐标系统中的振幅和相位数据。
上⾯讨论的所有概念都适⽤于I/Q数据。
事实上，I/Q数据只是将振幅和相位数据从极坐标系统转换为笛卡尔(X,Y)坐标系统。
利⽤三⾓函数，你可以把极坐标的正弦波信息转换成直⾓坐标系的I/Q正弦波数据。
OFDM调制解调系统的设计
OFDM调制解调系统的设计OFDM（正交频分复用）调制解调系统是一种用于高速数据传输的主要技术之一、它采用频域上的正交载波分割信号，提供了高效、可靠的数据传输方式。
本文将探讨OFDM调制解调系统的设计，并介绍其关键组成部分和性能优势。
首先，调制器将数据流分割成多个较低速率、正交的子载波，并对每个子载波进行调制。
这些调制子载波通过对数据进行调制，例如使用相位移键控（PSK）、正交振幅调制（QAM）或者混合调制方式，来传输不同的数据。
OFDM调制使用正交载波的特性，避免了多径干扰，提高了频谱效率。
其次，OFDM信号通过信道传输。
由于信道引起的时、频衰落效应，传输信号可能会衰减、延迟和失真，影响系统的性能。
因此，设计一个有效的信道估计和均衡算法对于提高OFDM系统的性能至关重要。
信道估计可以通过引入训练序列，在接收端对信道进行估计，然后进行频域上的均衡处理。
最后，接收机使用解调器来从接收的信号中解调和还原原始数据。
解调器通过提取每个子载波的调制信号，并应用相应的反调制方法对数据进行解调。
该过程包括载波同步、时间同步、频率补偿和解码等步骤。
解调器还需要进行信道估计和均衡处理来纠正信道引起的失真。
1.子载波数量：子载波数量决定了OFDM系统的频谱效率和性能。
子载波数量的选择应该平衡频谱效率和抗干扰性能。
2.调制方式：OFDM系统支持多种调制方式，如PSK、QAM或混合调制等。
为了提高系统性能，应该选择合适的调制方式。
3.信道估计和均衡算法：选择合适的信道估计和均衡算法对于降低信道引起的失真至关重要。
常用的方法包括最小二乘（LS）估计、线性补偿和时间域均衡等。
4.自适应调制和编码：OFDM系统可以应用自适应调制和编码技术，根据信道条件和需求动态地选择最佳调制和编码方式，来提高系统的容量和性能。
1.频谱效率高：OFDM系统可以将高速数据流划分为多个低速子载波，有效地利用了频谱资源，提高了频谱利用率。
2.抗多径干扰性能好：由于子载波之间正交，OFDM系统对多径干扰的抗干扰性能好。
fm正交解调原理
fm正交解调原理FM正交解调原理FM正交解调是一种常用的调制解调技术，广泛应用于无线通信系统中。
它通过将调制信号分为两个正交的子载波信号，分别进行相干解调，从而恢复出原始的调制信号。
本文将介绍FM正交解调的原理及其在通信系统中的应用。
我们来了解一下FM调制的基本原理。
FM调制是一种将调制信号的频率变化转化为载波频率变化的调制方式。
在FM调制中，调制信号的幅度保持不变，而频率随着调制信号的变化而变化。
这种调制方式可以有效地抵抗噪声的干扰，提高信号的传输质量。
在FM调制中，调制信号通过频率偏移来实现。
频率偏移的大小与调制信号的幅度成正比，频率偏移的方向与调制信号的极性相关。
具体来说，当调制信号为正时，频率偏移为正；当调制信号为负时，频率偏移为负。
这种频率偏移的大小和方向可以通过解调来恢复出原始的调制信号。
FM正交解调的原理是通过将FM调制信号分为两个正交的子载波信号来实现的。
正交解调的基本思想是将调制信号分别与两个正交载波进行相乘，再将两个相乘结果相加，从而得到原始的调制信号。
具体的解调过程如下：首先，将FM调制信号分为两个正交的子载波信号，分别为正弦子载波和余弦子载波。
然后，将这两个子载波信号分别与调制信号进行相乘，得到两个相乘结果。
最后，将这两个相乘结果相加，得到原始的调制信号。
FM正交解调的优点是可以有效地提取出调制信号中的频率变化信息，并且对噪声的抑制能力较强。
因此，它在无线通信系统中得到了广泛的应用。
例如，在无线广播系统中，FM正交解调可以用于接收和解调广播信号，使人们能够收听到清晰的音乐和语音。
在无线通信系统中，FM正交解调可以用于解调调制信号，从而恢复出原始的数据信息。
FM正交解调是一种常用的调制解调技术，通过将调制信号分为两个正交的子载波信号，分别进行相干解调，从而恢复出原始的调制信号。
它在无线通信系统中具有重要的应用价值，可以提高信号的传输质量。
希望本文对读者对FM正交解调的原理有所了解，并能够在实际应用中有所帮助。
fm正交调制和解调方法
fm正交调制和解调方法
FM（频率调制）是一种调制方法，它可以用来在载波信号中传输模拟信号。
在FM调制过程中，模拟信号的频率会根据模拟信号的幅度变化而变化。
正交调制是一种调制技术，它使用正交载波来传输数字信号。
下面我将从调制和解调的角度对FM正交调制和解调方法进行全面的解释。
首先，我们来看FM正交调制。
在FM正交调制中，数字信号被调制到两个正交的载波上。
这意味着，数字信号被分成两部分，分别调制到正交的载波上。
这样做的好处是可以通过两路信号来传输更多的信息，并且可以减少信号之间的干扰。
在FM正交调制中，通常使用相移键控（PSK）或者正交振幅调制（QAM）来调制数字信号到正交载波上。
接下来是FM正交解调。
在接收端，需要对接收到的信号进行解调以获取原始的数字信号。
对于FM正交调制信号的解调，通常使用相移键控解调（PSK）或者正交振幅调制解调（QAM）技术。
解调的过程中，需要恢复出原始的两个数字信号，并进行合并以得到原始的数字信号。
总的来说，FM正交调制和解调方法通过将数字信号分别调制到两个正交的载波上，以及在接收端将信号进行解调和合并，实现了对数字信号的可靠传输和恢复。
这种方法在无线通信和数字通信中得到了广泛的应用，能够提高通信系统的可靠性和效率。
正交调制解调
正交调制解调为了提高频谱利用率，通信系统常采用正交调制。
一般我们在教科书上看到的正交调制模型为：I(t)为同相支路(I路)的基带信号，Q(t)为正交支路(Q路)的基带信号。
I路信号与载波相乘，Q路信号与载波相乘，然后将两路乘积加起来作为发送信号s(t)，即。
之所以Q路信号采用-sin是因为这样可以方便用等效复数基带模型来表示。
接下来简要回顾一下等效复数基带模型。
由于信道是模拟的，所以信道本身肯定不可能传输复数信号。
输入信号包含相互独立的I/Q两部分，在理论分析上常用I(t)+jQ(t)来表示，即I路信号代表复数信号的实部，Q路信号代表复数信号的虚部，这就是正交调制的复数基带模型。
如果我们将I/Q两路载波也用类似的方式表示为复数载波。
则发送的信号实际上是复数基带信号与复数载波混频后的实部，即与之相对应，接收端解调时需要采用下面的结构注意到接收端解调时使用的I/Q两路载波需要与发送端一致，否则会造成解调错误。
好了，介绍完教科书上的内容，我们谈谈工程实现。
笔者在工作中发现，实际在设计DDS查找表时，I路存储的为正弦波形，Q路存储的为余弦波形。
这个事实上和我们在教科书看到的结构等效，因为I/Q 两路载波均为周期信号，只要二者相位相对关系不变，波形表初相的选择并不重要。
比如相对于只是绝对相位落后了，但是两路载波相位的相对关系不变，所以二者等价。
如果我们改变I/Q两路载波相位相对关系会怎样呢？举一个例子，也有大量的设备中采用这种载波结构，显然其相位相对关系发生了变化。
这种变化对于基带解调有哪些影响呢？答案是极性。
为了说明这个问题，我们假设信号s(t)就是一个单载波信号，则经过混频器和低通滤波器之后，I路解调输出为，而Q路解调输出为。
显然I/Q信号中包含了本地载波与接收载波之间的频率差信息。
按照一般复数域基带处理惯例，输入信号被认为是I(t)+jQ(t)，在这里为。
如果对复数域基带解调信号进行FFT分析，则频谱在频率处出现峰值，该频率点反映了本地载波频率相对于输入载波频率的增量。
正交调制与解调的基本原理
正交调制与解调的基本原理
正交调制与解调是一种常用的通信方式，它通过将原始信号分为两个正交的子信号进行调制和解调，以提高信号传输的可靠性和抗干扰性。
正交调制的基本原理是将原始信号分解为两个正交的基带信号，分别称为I（Inphase）信号和Q（Quadrature）信号。
其中，I信号与原始信号的相位相同，Q信号与原始信号的相位相差90度。
这种正交的关系使得I和Q信号可以独立地进行调制和解调。
正交调制的常用方法有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
其中，幅度调制是通过改变I、Q信号的幅度来调制信号；频率调制是通过改变I、Q信号的相位来调制信号；相位调制是通过改变I、Q信号的相位差来调制信号。
解调的过程是正交调制的逆过程，即将接收到的调制信号还原为原始信号。
解调的基本原理是通过与调制信号正交的信号进行乘法运算，再进行低通滤波器处理，将高频分量滤除，得到还原的原始信号。
具体的解调方法与调制方法相对应，如幅度调制使用的解调方法是幅度解调（AM）、频率调制使用的解调方法是频率解调（FM）、相位调制使用的解调方法是相位解调（PM）。
正交解调原理
正交解调原理
正交解调是一种常用的信号处理技术，它在通信系统、雷达系统和无线电系统
等领域中有着广泛的应用。
正交解调的原理是利用正交信号的性质，将复杂的信号分解成简单的部分，以便进行后续的处理和分析。
在本文中，我们将详细介绍正交解调的原理及其在实际应用中的重要性。
首先，正交解调的基本原理是利用正交信号的特性进行信号分解。
正交信号是
指在一定时间范围内，两个信号的内积为零。
这意味着正交信号之间是相互独立的，它们不会相互干扰。
因此，我们可以利用正交信号将复杂的信号分解成简单的部分，以便进行后续的处理和分析。
其次，正交解调的原理是利用正交信号的特性进行信号调制和解调。
在信号调
制过程中，我们可以将原始信号分解成正交信号的组合，然后分别对每个正交信号进行调制。
在信号解调过程中，我们可以利用正交信号的特性将复杂的调制信号分解成简单的部分，以便进行后续的处理和分析。
正交解调在通信系统中有着重要的应用。
在数字通信系统中，正交解调可以有
效地提高信号的传输效率和抗干扰能力。
在雷达系统中，正交解调可以有效地提高目标的检测和跟踪精度。
在无线电系统中，正交解调可以有效地提高信号的接收质量和传输距离。
因此，正交解调在现代通信技术中扮演着重要的角色。
总之，正交解调是一种重要的信号处理技术，它利用正交信号的特性进行信号
分解、调制和解调。
正交解调在通信系统、雷达系统和无线电系统等领域中有着广泛的应用，可以有效地提高系统的性能和可靠性。
因此，深入理解正交解调的原理和应用对于提高通信技术的水平和推动通信技术的发展具有重要意义。
正交幅度调制(qam)信号解调方案原理及实现
正交幅度调制(qam)信号解调方案原理及实现1. 引言1.1 概述本文主要探讨正交幅度调制(QAM)信号解调方案的原理及实现。
随着通信技术的快速发展，QAM已成为一种重要的数字调制方式，被广泛应用于无线通信、光纤通信以及数字电视等领域。
QAM具有高可靠性与高传输效率的优势，因此对于了解其解调原理以及实际应用具有重要意义。
1.2 文章结构本文包括以下几个部分：首先，我们将介绍QAM信号的基础知识，包括其特点、调制原理和解调原理。
然后，我们将详细讨论QAM信号解调方案的实现方法，包括直接检测法、匹配滤波器法和软判决法。
接下来，我们将进行实验验证，并对结果进行比较分析。
最后，在结论部分总结全文，并展望未来QAM技术的发展方向。
1.3 目的本文旨在深入探讨正交幅度调制(QAM)信号解调方案的原理和实现方法，帮助读者更好地理解QAM技术并能够应用于实际工程中。
通过对不同解调方案的比较与分析，读者将能够选择最适合自己应用场景的解调方法，并对未来QAM技术的发展有所展望。
2. 正交幅度调制(qam)基础知识：2.1 QAM信号特点:正交幅度调制(QAM)是一种常见的数字调制技术，它能够在有限的频谱资源中有效地传输多个数据位。
QAM信号的主要特点包括以下几点：首先，QAM信号是一种复合调制技术，它同时利用了载波的相位和幅度来传输信息。
其次，QAM信号由两个正交载波分量组成，一般被称为I路与Q路。
这意味着QAM信号可以提供更高的数据传输率，因为每一个载波上都可以携带独立的信息。
第三，QAM信号通过改变正弦波的相位和幅度来表示数字数据。
具体来说，将不同电平的比特映射到不同的相位角和能量水平上。
最后，QAM信号具有抗噪声和抗干扰能力强的优势。
由于不同相位角之间存在较大差异，并且存在着很多可选的相位和幅度组合方式，使得接收端可以根据接收到的信号选择最佳策略以抵御噪声和干扰。
2.2 QAM调制原理:正交幅度调制(QAM)的调制原理基于将数字数据映射到一组离散的复平面点上。
正交解调算法
正交解调算法
正交解调算法是一种用于解调接收信号的频带搬移的方法，可以获得一个复的基带信号。
这个过程涉及到信号的合成和分解，具体步骤如下：
1. 合成信号：将接收到的信号与余弦波和正弦波相乘，得到两个通道的复数信号数据。
这个余弦波和正弦波的频率是接收信号的载频。
2. 分解信号：通过傅里叶变换的常用公式，将余弦波和正弦波分别分解为两个δ函数，即冲激函数。
3. 频带搬移：利用正交解调算法，将接收信号的频带从高频搬移到低频，从而得到一个复的基带信号。
这个过程可以通过将接收信号与适当的余弦波和正弦波相乘来实现。
4. 处理信号：对搬移后的基带信号进行进一步的处理，例如滤波、放大等操作，以提取所需的信号分量。
总的来说，正交解调算法是一种通过适当的数学处理，将接收到的调制信号从高频搬移到低频，从而方便后续处理的方法。
这种方法广泛应用于通信、雷达、声呐等领域。
正交幅度调制（QAM）及解调Matlab仿真讲义
正交幅度调制(QAM)及解调Matlab仿真实验目的：1.掌握QAM及解调原理与特性；2.了解星座图的原理及用途。
实验内容：1.编写MATLAB程序仿真QAM及相干解调；2.观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码上网关系；3.观察I、Q调制过程中信号的变化；4.观察星座图在不同噪声环境下的变化；5.分析仿真中观察的数据，撰写实验报告。
仿真代码：function project(N,p)%N为待仿真序列的长度%p为产生1的概率%======================%首先产生随机二进制序列N=input('输入二进制序列的长度：N=');p=input('输入产生1的概率：');source=randsrc(1,N,[1,0;p,1-p]);figure(1);stem(source);axis([1 N -1 2]);%对产生的二进制序列进行QAM调制[source1,source2]=Qam_modulation(source);%===============================%画出星座图figure(2);plot_astrology(source1,source2);%==============================%两路信号进行插值（8倍过采样）sig_insert1=insert_value(source1,8);sig_insert2=insert_value(source2,8);%================================%画出两路信号的波形图figure(3);plot_2way(sig_insert1,sig_insert2,length(sig_insert1),0.5);title('两路信号波形');%================================%通过低通滤波器[sig_rcos1,sig_rcos2]=rise_cos(sig_insert1,sig_insert2,0.25,2);%================================%画出两路信号信号波形图figure(4);plot_2way(sig_rcos2,sig_rcos2,length(sig_rcos1)/4,0.5);title('通过低通滤波器后两路信号波形图')hold onstem_2way(sig_insert1,sig_insert2,3,0.25,2,length(sig_rcos1)/4); %================================%将基带信号调制到高频上[t,sig_modulate]=modulate_to_high(sig_rcos1,sig_rcos2,0.25,2.5); figure(5);plot(t(1:500),sig_modulate(1:500));title('载波调制信号图');%================================%将滤波后的信号加入高斯噪声snr=10;[x1,x2]=generate_noise(sig_rcos1,sig_rcos2,snr);sig_noise1=x1';sig_noise2=x2';figure(6);plot_2way(sig_noise1,sig_noise2,length(sig_noise1)/4,0.5);title('加入高斯白噪声后的两路信号波形');%================================%经过匹配滤波器[sig_match1,sig_match2]=rise_cos(sig_noise1,sig_noise2,0.25,2); figure(7);plot_2way(sig_match1,sig_match2,length(sig_match1)/4,0.5); title('经过匹配滤波器后');%================================%采样[x1,x2]=pick_sig(sig_match1,sig_match2,8);sig_pick1=x1;sig_pick2=x2;%画出星座图figure(8)plot_astrology(sig_pick1,sig_pick2);%================================%解调signal=demodulate_sig(sig_pick1,sig_pick2);r=signal;%画出解调后的信号figure(9);stem(r);axis([1 N -1 2]);demodulate_sigfunction y=demodulate_sig(x1,x2)%解调xx1(find(x1>=2))=3;xx1(find((x1<2)&(x1>=0)))=1;xx1(find((x1>=-2)&(x1<0)))=-1;xx1(find(x1<-2))=-3;xx2(find(x2>=2))=3;xx2(find((x2<2)&(x2>=0)))=1;xx2(find((x2>=-2)&(x2<0)))=-1;xx2(find(x2<-2))=-3;temp1=zeros(1,length(xx1)*2);temp1(find(xx1==-1)*2)=1;temp1(find(xx1==1)*2-1)=1;temp1(find(xx1==1)*2)=1;temp1(find(xx1==3)*2-1)=1;temp2=zeros(1,length(xx2)*2);temp2(find(xx2==-1)*2)=1;temp2(find(xx2==1)*2-1)=1;temp2(find(xx2==1)*2)=1;temp2(find(xx2==3)*2-1)=1;n=length(temp1);for i=1:2:2*n-1y(i)=temp1((i+1)/2);y(i+1)=temp2((i+1)/2);endgenerate_noisefunction [y1,y2]=generate_noise(x1,x2,snr)snr1=snr+10*log10(4);ss=var(x1+i*x2,1);y=awgn([x1+j*x2],snr1+10*log10(ss/10),'measured'); y1=real(y);y2=imag(y);insert_valuefunction y=insert_value(x,ratio)%对两路信号进行插值y=zeros(1,ratio*length(x));a=1:ratio:length(y);y(a)=x;modulate_to_highfunction [t,y]=modulate_to_high(x1,x2,f,hf)yo1=zeros(1,length(x1)*hf/f*10);yo2=zeros(1,length(x1)*hf/f*10);n=1:length(yo1);yo1(n)=x1(floor((n-1)/(hf/f*10))+1);yo2(n)=x1(floor((n-1)/(hf/f*10))+1);t=(1:length(yo1))/hf*f/10;y=yo1.*cos(2*pi*hf*t)-yo2.*sin(2*pi*hf*t);pick_sigfunction [y1,y2]=pick_sig(x1,x2,ratio)%采样y1=x1(ratio*3*2+1:ratio:(length(x1)-ratio*3*2)); y2=x2(ratio*3*2+1:ratio:(length(x2)-ratio*3*2));plot_2wayfunction plot_2way(x1,x2,len,t)%绘制正交信号图subplot(2,1,2);plot((1:len)*t,x2(1:len));axis([0 len*t -4 4]);hold on;plot((1:len)*t,x2(1:len),'.','Color','red');hold off;xlabel('虚部信号');subplot(2,1,1);plot((1:len)*t,x1(1:len));axis([0 len*t -4 4]);hold onplot((1:len)*t,x1(1:len),'.','Color','red');xlabel('实部信号');hold offplot_astrologyfunction plot_astrology(a,b)%画出星座图subplot(1,1,1);plot(a,b,'+');axis([-5 5 -5 5]);line([-5,5],[0,0],'LineWidth',3,'Color','red'); line([0,0],[-5,5],'LineWidth',3,'Color','red'); title('QAM星座图');Qam_modulationfunction [yy1, yy2]=Qam_modulation(x)N=length(x);a=1:2:N;y1=x(a);y2=x(a+1);a=1:2:N/2;temp11=y1(a);temp12=y1(a+1);y11=temp11*2+temp12;temp21=y2(a);temp22=y2(a+1);y22=temp21*2+temp22;yy1(find(y11==0))=-3;yy1(find(y11==1))=-1;yy1(find(y11==3))=1;yy1(find(y11==2))=3;yy2(find(y22==0))=-3;yy2(find(y22==1))=-1;yy2(find(y22==3))=1;yy2(find(y22==2))=3;endrise_cosfunction [y1,y2]=rise_cos(x1,x2,fd,fs)%升余弦滤波[yf,tf]=rcosine(fd,fs,'fir/sqrt');[yo1,to1]=rcosflt(x1,fd,fs,'filter/Fs',yf); [yo2,to2]=rcosflt(x2,fd,fs,'filter/Fs',yf);y1=yo1;y2=yo2;stem_2wayfunction stem_2way(x1,x2,delay,fd,fs,len)subplot(2,1,1)hold onstem(((1:len)+fs/fd*3)/fs,x1(1:len));subplot(2,1,2)hold onstem(((1:len)+fs/fd*3)/fs,x2(1:len));实验结果：>> project输入二进制序列的长度：N=200输入产生1的概率：0.820406080100120140160180200-1-0.50.511.52-5-4-3-2-1012345-5-4-3-2-112345QAM 星座图020406080100120140160180200-4-224虚部信号020406080100120140160180200-4-224实部信号两路信号波形01020304050-4-224虚部信号01020304050-4-224实部信号通过低通滤波器后两路信号波形图00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-0.01-0.008-0.006-0.004-0.0020.0020.0040.0060.0080.01载波调制信号图01020304050-4-224虚部信号01020304050-4-224实部信号加入高斯白噪声后的两路信号波形0102030405060-4-224虚部信号0102030405060-4-224实部信号经过匹配滤波器后-5-4-3-2-1012345-5-4-3-2-112345QAM 星座图20406080100120140160180200-1-0.50.511.52。
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多进制正交振幅调制技术及其在衰落信道下实现1.背景：在数字通信中．调制解调方式有三种基本方式：振幅键控、频移键控和相位键控。
但单纯的这三种基本方式在实际应用中都存在频谱利用率低、系统容量少等不足。
而在现代通信系统中，通信用户数量不仅在不断增加，人们亦不满足传统通信系统的单一语音服务，希望进行图像、数据等多媒体信息的通信。
因此，传统通信调制解调方式的容量已经越来越不能满足现代通信的要求。
近年来，如何在有限的频率资源中提供高容量、高速率和高质量的多媒体综合业务，是数字通信调制解调领域中一个令人关注的课题。
通过近十多年来的研究，分别针对无线通信信道和有线通信信道的特征，提出了不同的高频谱利用率和高质量的调制解调方案。
其中的QAM调制解调方案为：发送数据在比特／符号编码器内被分成速率各为原来1／2的两路信号，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。
接收端完成相反过程，解调出两个正交码流．均衡器补偿由信道引起的失真，判决器识别复数信号并映射回二进制信号。
不过．采用QAM调制技术，信道带宽至少要等于码元速率，为了码元同步，还需要另外的带宽，一般要增加15％左右。
2.QAM基本原理：在QAM（正交幅度调制）中，数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。
模拟信号的相位调制和数字信号的PSK（相移键控）可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。
因此，模拟信号相位调制和数字信号的PSK（相移键控）也可以被认为是QAM的特例，因为其本质上就是相位调制。
QAM是一种矢量调制，将输入比特先映射（一般采用格雷码）到一个复平面（星座）上，形成复数调制符号，然后将符号的I、Q分量（对应复平面的实部和虚部，也就是水平和垂直方向）采用幅度调制，分别对应调制在相互正交（时域正交）的两个载波（coswt和sinwt）上。
这样与幅度调制(AM)相比，其频谱利用率将提高1倍。
QAM是幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比特，因此在最小距离相同的条件下可实现更高的频带利用率，QAM最高已达到1024-QAM（1024个样点）。
样点数目越多，其传输效率越高，例如具有16个样点的16-QAM信号，每个样点表示一种矢量状态，16-QAM有16态，每4位二进制数规定了16态中的一态，16-QAM中规定了16种载波和相位的组合，16-QAM 的每个符号和周期传送4比特。
QAM调制器的原理是发送数据在比特/符号编码器（也就是串–并转换器）内被分成两路，各为原来两路信号的1/2，然后分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。
接收端完成相反过程，正交解调出两个相反码流，均衡器补偿由信道引起的失真，判决器识别复数信号并映射回原来的二进制信号。
如图4-2所示的是16-QAM的调制原理图。
作为调制信号的输入二进制数据流经过串–并变换后变成四路并行数据流。
这四路数据两两结合，分别进入两个电平转换器，转换成两路4电平数据。
例如，00转换成-3，01转换成-1，10转换成1，11转换成3。
这两路4电平数据g1（t）和g2（t）分别对载波cos2πfct和sin2πfct进行调制，然后相加，即可得到16-QAM信号。
采用QAM调制技术，信道带宽至少要等于码元速率，为了定时恢复，还需要另外的带宽，要增加15%左右。
与其他调制技术相比，QAM编码具有能充分利用带宽、抗噪声能力强等优点。
但QAM调制技术用于ADSL的主要问题是如何适应不同电话线路之间较大的性能差异。
要取得较为理想的工作特性，QAM接收器需要一个和发送端具有相同的频谱和相应特性的输入信号用于解码，QAM接收器利用自适应均衡器来补偿传输过程中信号产生的失真，因此采用QAM的ADSL系统的复杂性来自于它的自适应均衡器。
当对数据传输速率的要求高过8-PSK能提供的上限时，采用QAM的调制方式。
因为QAM的星座点比PSK的星座点更分散，星座点之间的距离因此更大，所以能提供更好的传输性能。
但是QAM星座点的幅度不是完全相同的，所以它的解调器需要能同时正确检测相位和幅度，不像PSK解调只需要检测相位，这增加了QAM解调器的复杂性。
3.QAM分类：矩形QAM，星座图呈矩形网格配置，因为矩形QAM信号之间的最小距离并不是相同能量下最大的，因此它的误码率性能没有达到最优。
不过，考虑到矩形QAM等效于两个正交载波上的脉冲幅度调制（PAM）的叠加，因此矩形QAM的调制解调比较简单。
星形QAM，可以使用最低的平均能量来达到最小的欧几里得度量。
虽然能达到略好一些的误码率性能，但是付出的代价是困难得多的调制和解调。
4.优点及应用：QAM调制作为一种现代数字技术中频带利用率很高、调制方式最灵活的数字调制手段已被广泛应用在各种数字信号的传输领域中。
自上世纪五十年代美国军方首次开始使用这一技术以来,最初只在通信系统中的调制解调器和微波传输系统中看到它的成功运用。
近几年来,随着数字技术日益广泛的使用,它不仅频繁在DvB标准、DAviC标准、DoCsISI .1标准等众多国际标准中被规定为强制执行的调制方法,而且又成为现代CATv双向网、宽带接人网技术ADsL、vADsL中规定的调制方法。
由此可见,由QAM调制与解调相关的应用几乎已波及到整个电子通信领域,如视频点播系统(vOD)、交互式电视组网、远程教学及医疗、数字有线电视系统、高清晰度电视电话会议系统以及多媒体计算机通信等等。
5.调制解调：正交振幅调制(QAM)就是用两个相互独立的数字基带信号对相互正交且频率相同的两路载波信号进行双边带调制，因为这种已调信号在同一带宽内频谱正交，所以可用来实现同相和正交相两路并行的数字信息传输。
正交振幅调制(QAM)信号的一般表示式为：An是基带信号的幅度，g(t-nTs)是单个基带信号的波形，宽度为Ts。
（2-1）式还可以变换为正交表示形式：则（2-2）式变为QAM中的振幅Xn和Yn可以表示为：式(2．5)中，固定振幅为A，Cn，dn由输入的信号最终确定。
已调QAM信号在信号空间中的坐标点由Cn,dn决定。
QAM信号调制原理图输入的二进制码流经过串／并变换器输出两路并行码流序列，速率减为原来的一半，再分别经过2电平到L电平的变换，形成L电平的基带信号。
这里的L由调制系统所选的进制数所决定，该L电平的基带信号还要经过基带成形滤波器，主要是为了抑制已调信号的带外辐射，最终形成X(t)和Y(t)，再分别和频率相同的同相载波以及正交相载波进行相乘运算。
将最后得到的两路信号相加就得到的已调制的QAM信号。
MQAM信号相干解调原理图MQAM信号的解调通常采用正交相干解调法，其解调器原理图如图所示。
解调端接收到的带有噪声的已调MQAM信号作为输入，与本地恢复的两个相互正交的载波信号进行相乘运算后，再经过低通滤波也就是匹配滤波器，输出两路多电平基带信号X(t)和Y(t)。
多电平判决器对多电平基带信号进行判决和检测，再经L电平到2电平转换和并／串变换器最终输出二进制码流。
6.移动通信信道-瑞利衰落信道设发送信号表达式为：其中u(t)是复包络信号，表示s(t)的等效基带信号，u(t)带宽为Bu。
由于信号的传播特性和噪声无关，暂时忽略噪声分量。
接收信号是直射径分量及所有可分辨多径分量之和，表示为：定义时变信道等效基带冲击响应为：所有径的最大时延差小于发送信号带宽的倒数，这样的信道称为窄带衰落信道，假设式(3．6)中的州个径都足不可分辨的，则表达式可以改写为：由表达式可以看出，接收信号相对于发送信号，只相差大括号中的复系数。
为了更好地说明窄带衰落的随机复系数特性，假设发射信号为常量1：其中 rI(f)和rQ(t)分别表示接收信号的同相和正交分量。
根据无线传输环境的不同，接收信号包络和相位将具有不同的分布，形成不同的衰落类型。
若信道中没有一个较强的直射径，当路径数目删很大时，由中心极限定理可知，rI(t)和rQ(t)为两个互相独立、零均值高斯随机过程。
此时接收信号的包络包络取值的概率服从瑞利分布：式中，2ρ2表示接收信号平均功率。
接收信号相位，(t))服从均匀分布：7.Matlab 及其优点MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。
是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
（1）简单易用Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。
用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。
新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的，因此语法特征与C++语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。
使之更利于非计算机专业的科技人员使用。
而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。
（2）强大处理MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。
其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。
函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而且经过了各种优化和容错处理。
在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C++ 。
在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少。
MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵，特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。
函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。
8.仿真实现8.1仿真实现方案8.2 4QAM 和8QAM 在瑞利信道下误比特率性能比较分析： ①实际值与理论曲线基本符合。
②进制数越大，误码率越高。
代码如下：%**********文件QAM.m******************M=4;%M=4或8选择QAM类型EbNodB = [0:2:20];EbNolin = 10.^(EbNodB/10);Pe_sim=[];for i = 1:11Pe_sim=[Pe_sim QAM_rayleigh(M, EbNodB(i))];endsemilogy(EbNodB,Pe_sim,'r*')hold onif(M==4)a=1;elsea=4/log2(M);endb=3*log2(M)/(M-1);Pe=[];for i = 1:11Pe= [Pe 0.5*a*(1-sqrt(0.5*b*EbNolin(i)/(1+0.5*b*EbNolin(i))))];endsemilogy(EbNodB,Pe)xlabel('snr, EbNo(dB)');ylabel('Bit error probability, Pe');legend('4QAM仿真结果','4QAM理论结果');hold on;%*******子程序QAM_rayleigh.m**********function[ber]= QAM_rayleigh(M, EbNodB)k=log2(M);EbNo=10^(EbNodB/10);N=k*10^4;x=0+(1-0)*round(rand(1,N))';h=modem.qammod(M);h.inputtype='bit';y=modulate(h,x);m=mean((abs(y)).^2)/k;sigma=sqrt(m/(2*EbNo));w=sigma*(randn(N/k,1)+1i*randn(N/k,1));H=(1/sqrt(2))*(randn(N/k,1)+1i*randn(N/k,1));r=H.*y+w;r=r./H;h_n=modem.qamdemod(M);h_n.outputtype='bit';z=demodulate(h_n,r);ber=(N-sum(x==z))/N;8.3 8QAM与8PSK比较性能优势分析：①实际值与理论曲线基本符合。