移动通信综合实验16QAM调制解调及信道分析

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16QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析

16QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析

通信原理课程设计报告书课题名称16QAM 调制与解调的MATLAB 实现及调制性能分析姓 名学 号 学 院 通信与电子工程学院专 业 通信工程 指导教师李梦醒2012年 01 月 01日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级通信工程专业通信原理课程设计16QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析(1) 掌握16QAM 调制与解调的原理。

(2) 掌握星座图的原理并能熟悉星座图的应用。

(3) 熟悉并掌握MATLAB 的使用方法。

(4) 通过对16QAM 调制性能的分析了解16QAM 调制相对于其它调制方式的优缺点。

2 设计原理正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM )是一种振幅和相位联合键控。

虽然MPSK 和MDPSK 等相移键控的带宽和功率方面都具有优势,即带宽占用小和比特噪声比要求低。

但是由图1可见,在MPSK 体制中,随着8/15π图 1 8PSK 信号相位M 的增大,相邻相位的距离逐渐减小,使噪声容限随之减小,误码率难于保证。

为了改善在M 大时的噪声容限,发展出了QAM 体制。

在QAM 体制中,信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制。

这种信号的一个码元可以表示为0()cos() (1)k k k s t A t kT t k T ωθ=+<≤+ (2—1)式中:k=整数;k A 和k θ分别可以取多个离散值。

式(2—1)可以展开为00()cos cos sin sin k k k k k s t A t A t θωθω=- (2—2)令 X k = A k cos θk , Y k = -A k sin θk 则式(2—1)变为00()cos sin k k k s t X t Y t ωω=+ (2—3)8/5π8/3π8/π8/7π8/9π8/11π8/13πk X 和k Y 也是可以取多个离散的变量。

16QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析

16QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析

通信原理课程设计报告书课题名称16QAM 调制与解调 的MATLAB 实现及调制性能分析姓名 学号学院通信与电子工程学院 专 通信工程※※※※※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※※※2009级通信工程专业 通信原理课程设计业指导李梦醒教师2012年 01 月 01日16QAM 调制与解调的MATLAB 实现及调制性能分析 1 设计目的(1) 掌握16QAM 调制与解调的原理。

(2) 掌握星座图的原理并能熟悉星座图的应用。

(3) 熟悉并掌握MATLAB 的使用方法。

(4) 通过对16QAM 调制性能的分析了解16QAM 调制相对于其它调制方式的优缺点。

2 设计原理正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM )是一种振幅和相位联合键控。

虽然MPSK 和MDPSK 等相移键控的带宽和功率方面都具有优势,即带宽占用小和比特噪声比要求低。

但是由图1可见,在MPSK 体制中,随着8/15π图 1 8PSK 信号相位8/5π8/3π8/π8/7π8/9π8/11π8/13πM 的增大,相邻相位的距离逐渐减小,使噪声容限随之减小,误码率难于保证。

为了改善在M 大时的噪声容限,发展出了QAM 体制。

在QAM 体制中,信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制。

这种信号的一个码元可以表示为0()cos() (1)k k k s t A t kT t k T ωθ=+<≤+ (2—1)式中:k=整数;k A 和k θ分别可以取多个离散值。

式(2—1)可以展开为00()cos cos sin sin k k k k k s t A t A t θωθω=- (2—2)令 X k = A k cosk , Y k = -A k sin k 则式(2—1)变为00()cos sin k k k s t X t Y t ωω=+ (2—3)k X 和k Y 也是可以取多个离散的变量。

16QAM的调制与解调

16QAM的调制与解调

通信专业课程设计二太原科技大学课程设计(论文)设计(论文)题目:16 QAM的调制解调姓名学号班级学院指导教师2012年 1月 4 日太原科技大学课程设计(论文)任务书学院(直属系):电子信息工程学院时间: 2012年12月19日16QAM的调制与解调摘要随着无线通信频带日趋紧张,研究和设计自适应信道调制技术体制是建立宽带移动通信网络的关键技术之一。

正交振幅调制技术(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应用。

在移动通信中,随着微蜂窝和微微蜂窝的出现,使得信道传输特性发生了很大变化。

过去在传统蜂窝系统中不能应用的正交振幅调制也引起了人们的重视。

本文首先简单简绍了QAM调制解调系统和Simulink的工作原理。

然后利用Simulink 对16QAM调制系统进行仿真,不但得到了信号在加噪前后的星座图、眼图,而且在信噪比变化条件下,得到了16QAM系统的误码率。

最后,在简单做了一个2DPSK系统仿真之后,将它与16QAM系统进行了比较,并得出了16QAM是一种相对优越的调制解调系统这一结论。

关键词:QAM ;SIMULINK ;仿真; 2DPSK ;误码率目录摘要........................................................................ 第1章绪论.. 01.1 QAM简介 01.2 SIMULINK 01.3 SIMULINK与通信仿真 (1)第2章正交振幅调制 (2)2.1 MQAM信号的星座图 (2)2.2 16QAM的调制解调原理 (4)2.3 16QAM的改进方案 (5)第3章 16QAM调制解调系统实现与仿真 (7)3.1 16QAM 调制模块的模型建立与仿真 (9)3.1.1 信号源 (9)3.1.2 串并转换模块 (9)3.1.3 2/4电平转换模块 (10)3.1.4 其余模块 (12)3.1.5 调制系统的实现 (13)3.2 16QAM解调模块的模型建立与仿真 (14)3.2.1 相干解调 (14)3.2.2 4/2电平判决 (15)3.2.3 并串转换 (17)参考文献 (20)第1章绪论1.1 QAM简介在现代通信中,提高频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。

16QAM调制与解调

16QAM调制与解调

16QAM调制与解调一、实验目的1 掌握16QAM调制与解调原理。

2 掌握systemview仿真软件使用方法3 设计16QAM调制与解调仿真电路,观察同相支路、正交支路波形及16QAM 星座图。

二、仿真环境Windows98/2000/XPSystemView5.0三、16QAM调制解调原理方框图1.16QAM调制原理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得到的信号。

它是2ASK体制的推广,和2ASK相比,这种体制的优点在于信息传输速率高。

正交幅度调制是利用多进制振幅键控(MASK)和正交载波调制相结合产生的。

16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种方法:(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。

这里采用正交调幅法。

16QAM正交调制的原理如下图1所示。

图1 16QAM 调制器图中串/并变换器将速率为R b 的二进制码元序列分为两路,速率为R b /2.2-4电平变换为R b /2的二进制码元序列变成速率为R S =R b /log 216的4个电平信号,4电平信号与正交载波相乘,完成正交调制,两路信号叠加后产生16QAM信号.在两路速率为R b /2的二进制码元序列中,经2-4电平变换器输出为4电平信号,即M=16.经4电平正交幅度调制和叠加后,输出16个信号状态,即16QAM. R S =R b /log 216=R B /4.2.16QAM 解调原理16QAM 信号采取正交相干解调的方法解调,解调器首先对收到的16QAM 信号进行正交相干解调,一路与t c ωcos 相乘,一路与t c ωsin 相乘。

然后经过低通滤波器,低通滤波器LPF 滤除乘法器产生的高频分量,获得有用信号,低通滤波器LPF 输出经抽样判决可恢复出电平信号。

16QAM 正交相干解调如图2所示。

北邮通原软件实验报告16QAM

北邮通原软件实验报告16QAM

北邮通原软件实验报告16QAM.....实验一:16QAM调制与解调实验目的熟悉16QAM信号的调制与解调,掌握SYSTEMVIEW软件中,观察眼图与星座图的方法。

强化SYSTEMVIEW软件的使用,增强对通信系统的理解。

实验原理16QAM是指包含16种符号的QAM调制方式。

16QAM调制原理方框图:图一16QAM调制框图16QAM解调原理方框图:图二16QAM解调框图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得到的信号。

它是2ASK体制的推广,和2ASK相比,这种体制的优点在于信息传输速率高。

正交幅度调制是利用多进制振幅键控(MASK)和正交载波调制相结合产生的。

16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种方法:(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。

在这里我们使用第一种方法。

16QAM信号的星座图:图三16QAM星座图上图是16QAM的星座图,图中f1(t)和f2(t)是归一化的正交基函数。

各星座点等概出现。

星座图中最近的距离与解调误码率有很密切的关系。

上图中的最小距离是dmin=2。

16QAM的每个星座点对应4个比特。

哪个星座点代表哪4比特,叫做星座的比特映射。

通常采用格雷映射,其规则是:相邻的星座点只差一个比特。

实验所需模块连接图如下所示:图四模块连接图各个模块参数设置:属性类型参数设置0,2SourcePNseqAmp=1V;Rate=10Hz;Levels=4 4,13SourceSinusiodAmp=1V;Rate=100Hz12SourceGaussNoiseStdDev=0V;Mean=0V5,7,9,10Multipler——————3Adder——————17,18OperatorLinearSysButterworth,3Poles,fc=10Hz19,14,15Sink——————设置系统时间为20Sec(观察眼图),仿真频率1000Hz实验步骤按照实验所需模块连接图,连接各个模块设置各个模块的参数:信号源部分:PN序列发生器产生双极性NRZ序列,频率10HZ 图五信号源设置示意图载频:频率设置为100Hz。

16QAM的调制与解调

16QAM的调制与解调

目录一、设计思路及设计方案 (2)1)16QAM调制原理 (2)2)设计思路 (2)3)设计方案 (2)二、总体电路组成与分析 (3)1)总体电路图 (3)2)总体电路分析 (3)三、子电路系统分析 (4)1)串并变换子系统 (4)3)四电平判决子系统 (8)4)4-2变换子系统 (10)5)串并转换子系统 (13)四、仿真波形 (15)1)调制部分 (15)2).解调部分 (18)3).星座图: (22)五、设计总结 (22)六、参考文献 (23)一、设计思路及设计方案1)16QAM调制原理在16QAM中,数据信号由相互正交的两个载波合成。

16QAM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,然后两路正交信号相加得到调制信号。

2)设计思路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。

16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种方法:(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。

这里采用正交调幅法。

3)设计方案首先,伪随机码发生器产生速率为Rb的二进制序列,此二进制码流经串一并变换器将分成两个速率为Rb/2的两电平序列,2一4电平变换器将每个速率为Rb/2的两电平序列变成速率为Rb/4,4电平信号,然后分别与两个正交的载波相乘,相加后即产生QAM信号。

QAM信号的解调器同样可以采用正交的相干解调方法。

同相I路和正交Q路的4电平基带信号用判决器判决后,分别恢复出速率等于Rb/2的二进制序列,最后经并一串变换器将两路二进制序列合成一个速率为Rb的二进制序列。

16QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析

16QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析

通信原理课程设计报告书课题名称16QAM 调制与解调的MATLAB 实现及调制性能分析姓 名学 号 学 院 通信与电子工程学院专 业 通信工程 指导教师李梦醒2012年 01 月 01日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※2009级通信工程专业通信原理课程设计16QAM 调制与解调的MATLAB 实现及调制性能分析1 设计目的(1) 掌握16QAM 调制与解调的原理。

(2) 掌握星座图的原理并能熟悉星座图的应用。

(3) 熟悉并掌握MATLAB 的使用方法。

(4) 通过对16QAM 调制性能的分析了解16QAM 调制相对于其它调制方式的优缺点。

2 设计原理正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM )是一种振幅和相位联合键控。

虽然MPSK 和MDPSK 等相移键控的带宽和功率方面都具有优势,即带宽占用小和比特噪声比要求低。

但是由图1可见,在MPSK 体制中,随着8/15π图 1 8PSK 信号相位M 的增大,相邻相位的距离逐渐减小,使噪声容限随之减小,误码率难于保证。

为了改善在M 大时的噪声容限,发展出了QAM 体制。

在QAM 体制中,信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制。

这种信号的一个码元可以表示为0()cos() (1)k k k s t A t kT t k T ωθ=+<≤+ (2—1)式中:k=整数;k A 和k θ分别可以取多个离散值。

式(2—1)可以展开为00()cos cos sin sin k k k k k s t A t A t θωθω=- (2—2)令 X k = A k cosq k , Y k = -A k sinq k8/5π8/3π8/π8/7π8/9π8/11π8/13π则式(2—1)变为00()cos sin k k k s t X t Y t ωω=+ (2—3)k X 和k Y 也是可以取多个离散的变量。

16QAM的调制与解调

16QAM的调制与解调

目录一、设计思路及设计方案 (2)1)16QAM调制原理 (2)2)设计思路 (2)3)设计方案 (3)二、总体电路组成与分析 (3)1)总体电路图 (3)2)总体电路分析 (4)三、子电路系统分析 (5)1)串并变换子系统 (5)3)四电平判决子系统 (9)4)4-2变换子系统 (11)5)串并转换子系统 (14)四、仿真波形 (16)1)调制部分 (16)2).解调部分 (19)3).星座图: (23)五、设计总结 (23)六、参考文献 (24)一、设计思路及设计方案1)16QAM调制原理在16QAM中,数据信号由相互正交的两个载波合成。

16QAM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,然后两路正交信号相加得到调制信号。

2)设计思路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。

16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种方法:(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。

这里采用正交调幅法。

3)设计方案首先,伪随机码发生器产生速率为Rb的二进制序列,此二进制码流经串一并变换器将分成两个速率为Rb/2的两电平序列,2一4电平变换器将每个速率为Rb/2的两电平序列变成速率为Rb/4,4电平信号,然后分别与两个正交的载波相乘,相加后即产生QAM信号。

QAM信号的解调器同样可以采用正交的相干解调方法。

同相I路和正交Q路的4电平基带信号用判决器判决后,分别恢复出速率等于Rb/2的二进制序列,最后经并一串变换器将两路二进制序列合成一个速率为Rb的二进制序列。

16QAM的调制解调

16QAM的调制解调

M=16;k=log2(M);EbNo=-5:1:10;%信噪比for n=1:length(EbNo)for m=1:5x=round(rand(80000,1));%产生二进制随机数snr(n)=EbNo(n)+10*log10(k);%Ratio of symbol energy to noise power spectral densityxsym=bi2de(reshape(x,k,length(x)/k).','left-msb');%二进制变为十进制y=modulate(modem.qammod('M',16,'InputType','Bit'),x);%调制% ynoisy=awgn(y,snr(n),'measured');%加入高斯白噪声% t=0:0.00001:0.2-0.00001;a=0.0001;w=500*2*pi;data_period=0.2;Ts=1/100000; %采样周期 sIteration=data_period/Ts;SNR=-10;xn = a*cos(w*t);E_x = sum(xn.^2)/Iteration;std_var = E_x/(10^(SNR/10)); %噪声方差yn =xn + sqrt(std_var)*randn(1,Iteration);z=demodulate(modem.qamdemod('M',16,'OutputType','Bit'),yn);%解调zn=reshape(z,1,80000);zsym=bi2de(reshape(zn,k,length(zn)/k).','left-msb');%二进制变为十进制[sym0(m),sym_rate0(m)]=symerr(xsym,zsym);%计算仿真误码率,不是误比特率。

AWGN信道下16QAM系统性能的研究

AWGN信道下16QAM系统性能的研究

AWGN 信道下16QAM 系统性能的研究一.原理:MQAM 与MPSK ,MASK 一样属于多进制调制,不同的是MASK 调制时,矢量端点在一条轴上分布,但当M 增大时,若要保持端点之间的最小距离不变,信号能量会急剧增大;当用MPSK 调制时,信号能量恒定,但当M 增大时,矢量端点之间的最小距离减小,误码率增加。

MQAM 是MASK 和MPSK 的一个折中,它将整个平面空间重新分配,在不减少最小距离的情况下增加信号矢量的端点数目。

16QAM 是采用幅度与相位相结合的有16个信号点的正交幅度调制,其星座图如下所示:由图可知,16QAM 可用正交调制的方法产生,与MPSK 不同的是,MQAM 同相和正交两路基带信号的电平是相互独立的,因此可以把16QAM 看成是两路相互正交的4ASK 信号的迭加。

它的复包络如下:()()()u t x t jy t =+其中()x t ,()y t 是4进制ASK 基带信号,可表示为:()()k s kx t x g t kT =-∑()()k s ky t y g t kT =-∑式中s T 表示码元周期,()g t 为矩形脉冲,k x ,k y 为同相和正交分量所携带的双极性4进制码,相互之间独立并使之等间距,通常取为-3,-1,+1,+3。

二.16QAM 调制器的设计:在本实验中,采用正交调幅法来产生16QAM 信号,其调制框图如下:串-并变化器将速率为b R 的输入二进制序列分成两个速率为/2b R 的两电平序列,2-4电平变换器将每个速率为/2b R 的两电平序列变成速率为/4b R 的4电平信号。

设输入的4位码元为a1a2a3a4,将同相分量a2a4,正交分量a1a3分别映射到4进制码k x ,k y ,其映射关系图如下:将同相分量k x 调制到载波上,再把正交分量调制到相移90度后的载波上,两个调制后波形相加即得到16QAM 信号。

三.16QAM 解调器的设计:解调器采用正交相干解调,其解调框图如下:码元 序列串-并 转换2-4电 平 变换2-4电平变化Sin(wt)90度相移16QAMa2,a4a1,a3a1,a2,a3,a4载波恢复LPF位定时恢复抽样判决 抽样判决串-并 变换2b R 2b R 09016QAM 信号RLPF还原还原设输入的16QAM 信号为()()sin ()cos ksksku t x g t kT t y g t kT t ωω=-+-∑,速率为/2b R ,载波提取电路从输入的16QAM 信号中恢复载波sin t ω,并将其相移90度后分别与16QAM 信号相乘,再经过低通滤波器,得到16QAM 的基带信号,其同相分量为()ksk x g t kT -∑,正交分量为()ksky g t kT -∑;位定时恢复电路提取码元周期sT ,抽样判决电路有3个门限电平,在最佳判决时刻对4电平基带信号抽样判决,其同相支路输出k x ,正交支路输出k y ,再经过还原模块将4进制码元还原为2个二进制码元,如下所示:并串变换电路将两路速率为/2b R 的码元序列合并为一路速率为b R 的码元序列,从而得到完成了16QAM 的解调输出。

16QAM的调制与解调要点

16QAM的调制与解调要点

通信专业课程设计二太原科技大学课程设计(论文)设计(论文)题目:16 QAM的调制解调姓名学号班级学院指导教师2012年 1月 4 日太原科技大学课程设计(论文)任务书学院(直属系):电子信息工程学院时间: 2012年12月19日16QAM的调制与解调摘要随着无线通信频带日趋紧张,研究和设计自适应信道调制技术体制是建立宽带移动通信网络的关键技术之一。

正交振幅调制技术(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应用。

在移动通信中,随着微蜂窝和微微蜂窝的出现,使得信道传输特性发生了很大变化。

过去在传统蜂窝系统中不能应用的正交振幅调制也引起了人们的重视。

本文首先简单简绍了QAM调制解调系统和Simulink的工作原理。

然后利用Simulink 对16QAM调制系统进行仿真,不但得到了信号在加噪前后的星座图、眼图,而且在信噪比变化条件下,得到了16QAM系统的误码率。

最后,在简单做了一个2DPSK系统仿真之后,将它与16QAM系统进行了比较,并得出了16QAM是一种相对优越的调制解调系统这一结论。

关键词:QAM ;SIMULINK ;仿真; 2DPSK ;误码率目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 QAM简介 (1)1.2 SIMULINK (1)1.3 SIMULINK与通信仿真 (2)第2章正交振幅调制 (3)2.1 MQAM信号的星座图 (3)2.2 16QAM的调制解调原理 (5)2.3 16QAM的改进方案 (6)第3章 16QAM调制解调系统实现与仿真 (8)3.1 16QAM 调制模块的模型建立与仿真 (10)3.1.1 信号源 (10)3.1.2 串并转换模块 (10)3.1.3 2/4电平转换模块 (11)3.1.4 其余模块 (13)3.1.5 调制系统的实现 (14)3.2 16QAM解调模块的模型建立与仿真 (15)3.2.1 相干解调 (15)3.2.2 4/2电平判决 (16)3.2.3 并串转换 (18)参考文献 (21)第1章绪论1.1 QAM简介在现代通信中,提高频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。

16QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析.doc

16QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析.doc

通信原理课程设计报告书课题名称16QAM 调制与解调的MATLAB 实现及调制性能分析姓 名学 号学 院 通信与电子工程学院专 业 通信工程 指导教师李梦醒2012年 01 月 01日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级通信工程专业通信原理课程设计16QAM 调制与解调的MATLAB 实现及调制性能分析 1设计目的 (1) 掌握16QAM 调制与解调的原理。

(2) 掌握星座图的原理并能熟悉星座图的应用。

(3) 熟悉并掌握MATLAB 的使用方法。

(4) 通过对16QAM 调制性能的分析了解16QAM 调制相对于其它调制方式的优缺点。

2 设计原理正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM )是一种振幅和相位联合键控。

虽然MPSK 和MDPSK 等相移键控的带宽和功率方面都具有优势,即带宽占用小和比特噪声比要求低。

但是由图1可见,在MPSK 体制中,随着图 1 8PSK 信号相位M 的增大,相邻相位的距离逐渐减小,使噪声容限随之减小,误码率难于保证。

为了改善在M 大时的噪声容限,发展出了QAM 体制。

在QAM 体制中,信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制。

这种信号的一个码元可以表示为(2—1)式中:k=整数;和分别可以取多个离散值。

式(2—1)可以展开为(2—2)令 X k = A k cos θk , Y k = -A k sin θk 则式(2—1)变为(2—3)和也是可以取多个离散的变量。

从式(2—3)看出,可以看作是两个正交的振幅键控信号之和。

在式(2—1)中,若θk 值仅可以取π/4和-π/4,A k 值仅可以取+A 和-A ,则此QAM 信号就成为QPSK 信号,如图2所示:图2 4QAM 信号矢量图所以,QPSK 信号就是一种最简单的QAM 信号。

有代表性的QAM 信号是16进制的,记为16QAM ,它的矢量图示于下图中:三、成绩验收盖章2010年 月 日图3 16QAM 信号矢量图图中用黑点表示每个码元的位置,并且示出它是由两个正交矢量合成的。

SystemView16进制正交振幅调制(16QAM)

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。

16QAM调制解调(MATLAB)

16QAM调制解调(MATLAB)

题目:基于MATLAB 的16QAM 及32QAM 系统的仿真原理:QAM 是一种矢量调制,将输入比特映射到一个复平面,形成复数调制信号,然后将I 信号和Q 信号(实部虚部)分量采用幅度调制,分别对应调制在相互正交的两个载波(cos t ω,sin t ω)上。

下图为MQAM 的调制原理图。

MQAM 的信号表达式:()()()cos sin 1,2,...,,0M C S C S i i T C i T C S i i s t a g t t a g t ti M t T a a ωω=-=≤≤与是具有种不同幅度的加权值上述表达式可以看出,QAM 为两个正交载波振幅相位调制的结合。

波形矢量可以表示为:()()()11221,2,...,,0i i i S s t s f t s f t i M t T =+=≤≤()()()()()()()()121102202cos,02sin ,01,2,...,1,2,...,S ST C S g T C S g T i i T i i f t g t t t T E f t g t t t T E s s t f t dt i M s s t f t dt i M ωω=≤≤=≤≤====⎰⎰ MQAM 信号最佳接收:实验仿真条件:码元数量设定为10000个,基带信号频率1HZ ,抽样频率32HZ ,载波频率4HZ 。

实验结果分析:对于QAM ,可以看成是由两个相互正交且独立的多电平ASK 信号叠加而成。

因此,利用多电平误码率的分析方法,可得到M 进制QAM 的误码率为:])(1log 3[)11(022n E L L erfc L P b e --= 式中,M L =,Eb 为每码元能量,n 0为噪声单边功率谱密度。

通过调整高斯白噪声信道的信噪比SNR (Eb/No ),可以得到如图所示的误码率图:QAM信号误码率分析10010-1率码误10-210-3信噪比可见16QAM和32QAM信号的误码率随着信噪比的增大而逐渐减小,这与理论趋势是一致的,但是存在偏差。

(完整word版)16QAM的调制与解调要点

(完整word版)16QAM的调制与解调要点

通信专业课程设计二太原科技大学课程设计(论文)设计(论文)题目:16 QAM的调制解调姓名学号班级学院指导教师2012年1月4 日太原科技大学课程设计(论文)任务书学院(直属系):电子信息工程学院时间:2012年12月19日16QAM的调制与解调摘要随着无线通信频带日趋紧张,研究和设计自适应信道调制技术体制是建立宽带移动通信网络的关键技术之一。

正交振幅调制技术(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应用。

在移动通信中,随着微蜂窝和微微蜂窝的出现,使得信道传输特性发生了很大变化。

过去在传统蜂窝系统中不能应用的正交振幅调制也引起了人们的重视。

本文首先简单简绍了QAM调制解调系统和Simulink的工作原理。

然后利用Simulink对16QAM调制系统进行仿真,不但得到了信号在加噪前后的星座图、眼图,而且在信噪比变化条件下,得到了16QAM系统的误码率。

最后,在简单做了一个2DPSK系统仿真之后,将它与16QAM系统进行了比较,并得出了16QAM是一种相对优越的调制解调系统这一结论。

关键词:QAM ;SIMULINK ;仿真;2DPSK ;误码率目录摘要.......................................................................................................................................... 第1章绪论 01.1 QAM简介 01.2 SIMULINK 01.3 SIMULINK与通信仿真 (1)第2章正交振幅调制 (2)2.1 MQAM信号的星座图 (2)2.2 16QAM的调制解调原理 (4)2.3 16QAM的改进方案 (5)第3章16QAM调制解调系统实现与仿真 (7)3.1 16QAM 调制模块的模型建立与仿真 (10)3.1.1 信号源 (10)3.1.2 串并转换模块 (10)3.1.3 2/4电平转换模块 (12)3.1.4 其余模块 (14)3.1.5 调制系统的实现 (15)3.2 16QAM解调模块的模型建立与仿真 (17)3.2.1 相干解调 (17)3.2.2 4/2电平判决 (18)3.2.3 并串转换 (20)参考文献 (23)第1章绪论1.1 QAM简介在现代通信中,提高频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。

(完整版)实验五16QAM调制与解调实验

(完整版)实验五16QAM调制与解调实验

实验五16QAM调制与解调实验【实验目的】使学生了解16QAM的调制与解调原理;能够通过MATLAB对其进行调制和解调;比较解调前后功率谱密度的差别。

【实验器材】装有MATLAB软件的计算机一台【实验原理】1. 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得到的信号。

它是2ASK 体制的推广,和2ASK 相比,这种体制的优点在于信息传输速率高。

2. 正交幅度调制是利用多进制振幅键控(MASK)和正交载波调制相结合产生的。

16 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 种方法:(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。

3. 16QAM 信号采取正交相干解调的方法解调,解调器首先对收到的16QAM 信号进行正交相干解调,一路与cosωc t 相乘,一路与sinωc t 相乘。

然后经过低通滤波器,低通滤波器LPF 滤除乘法器产生的高频分量,获得有用信号,低通滤波器LPF 输出经抽样判决可恢复出电平信号。

【实验内容与步骤】1. MATLAB软件的设置:对路径的设置,设置成路径指向comm2文件夹;2. 在命令行输入start指令,然后输入num值,如3,之后按照内容3输入参考代码。

3. 新建一个扩展名为M的文件,输入以下程序:M=16;k=log2(M);x=randint(30000,1);%产生二进制随机数y=modulate(modem.qammod('M',16,'InputType','Bit'),x);%调制EbNo=-5:1:10;%信噪比s_b2d=bi2de(reshape(x,k,length(x)/k).','left-msb');%二进制变为十进制for n=1:length(EbNo)snr(n)=EbNo(n)+10*log10(k);%Ratio of symbol energy to noise power spectral densityynoisy=awgn(y,snr(n),'measured');%加入高斯白噪声z=demodulate(modem.qamdemod('M',16,'OutputType','Bit'),ynoisy);%解调r_b2d=bi2de(reshape(z,k,length(z)/k).','left-msb');%二进制变为十进制[sym(n),sym_rate(n)]=symerr(s_b2d,r_b2d);%计算仿真误码率,不是误比特率。

基于Simulink的16QAM调制解调系统性能分析

基于Simulink的16QAM调制解调系统性能分析

I基于Simulink 的16QAM 调制解调及性能分析摘要随着无线通信频带日趋紧张,研究和设计自适应信道调制技术体制是建立宽带移动通信网络的关键技术之一。

正交振幅调制技术(宽带移动通信网络的关键技术之一。

正交振幅调制技术(QAM QAM QAM)是一种功率和带)是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术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应用。

在移动通信中,速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛应用。

在移动通信中,随着微蜂窝随着微蜂窝和微微蜂窝的出现,使得信道传输特性发生了很大变化。

过去在传统蜂窝系统中不能应用的正交振幅调制也引起了人们的重视。

不能应用的正交振幅调制也引起了人们的重视。

本文首先简单简绍了QAM 调制解调系统和MATLAB7.0/Simulink 的工作原理。

然后利用Simulink 对16QAM 调制系统进行仿真调制系统进行仿真,,不但得到了信号在加噪前后的星座图、眼图,而且在信噪比变化条件下座图、眼图,而且在信噪比变化条件下,,得到了16QAM 系统的误码率。

最后,在简单做了一个2DPSK 系统仿真之后,将它与16QAM 系统进行了比较,并得出了16QAM 是一种相对优越的调制解调系统这一结论。

是一种相对优越的调制解调系统这一结论。

关键词:关键词:QAM SIMULINK; QAM SIMULINK; QAM SIMULINK; 仿真仿真仿真 ;2DPSK; ;2DPSK; ;2DPSK; 误码率误码率ABSTRACTThe research and design of adaptable channel modulation system is one of the key techniques in building a broadband mobile communication network with increasing shortage of wireless communication frequency-band. Because quadrature amplitude modulation (QAM) is efficient in power and bandwidth, it has been used widely in field of large-capacity digital microwave communication systems, high-speed data transmission cable television network and satellite communications.In mobile communications, with the appearance of micro-and pico-cell,channel transmission characteristics have made great changes. The quadrature amplitude modulation which can not be applied to the traditional cellular systems in the past has also attracted much attention.This article briefly introduce how QAM modulation and demodulation system and MATLAB7.9/Simulink4.0 works. After a simulation of the 16QAM modulation system, we not only get the the signal constellation before and after adding noise, eye pattern, but also the BER with the changing conditions in the SNR. Finally, after a simple simulation of 2DPSK system,we made a comparition with the 16QAM system and get a conclusion that 16QAM is a relatively superior modulation and demodulation system.Keywords: QAM ; Simulink ; Simulation ; 2DPSK ; BERII目录1 绪论 .................................................................................... (11) (1)QAM简介1.1 QAM简介1.2 SIMULINK (2) (2)1.3 SIMULINK与通信仿真与通信仿真2 正交振幅调制 ...................................................................... (33) (3)二进制解调2.1 二进制解调 (4)多进制解调2.2 多进制解调 (5)的原理........................................2.3 MQAM的原理 (8)2.4 QAM的调制解调原理的调制解调原理3 SIMULINK ................................................................................ (1010) (10)简介3.1 SMULINK简介 (10)3.2 Simulink基本模块库介绍基本模块库介绍3.2.1 Simulink的启动 (10)3.2.2 Simulink的基本模块库介绍 (11)3.2.3 Simulink简单模型的建立 (13)3.2.4 Simulink 的Communications Blockset (14)4 16QAM调制解调系统实现与仿真 ............................................. (1515)4.1 16QAM 调制模块的模型建立与仿真 (18)调制模块的模型建立与仿真4.1.1 信号源 (18)III4.1.2 串并转换模块 (18)4.1.3 2/4电平转换模块 (20)4.1.4 正余弦信号发生器 (22)4.1.5 离散时间信号发散图示波器 (22)4.1.6 调制系统的实现 (23)4.2 16QAM解调模块的模型建立与仿真 (24)4.2.1 相干解调 (24)4.2.2 4/2电平判决 (26)4.2.3 并串转换 (28)4.2.4 其它模块 (28)5 16QAM抗噪声性能研究 ............................................................ (3030) (31)5.1 16QAM抗噪声性能仿真抗噪声性能仿真 (32)系统抗噪声性能比较5.2 16QAM与2DPSK系统抗噪声性能比较总结 ............................................................................................. (3535)谢辞 ............................................................................................. (3636)参考文献 ...................................................................................... (3737)IV11 绪论1.1 QAM简介在现代通信中,在现代通信中,提高频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。

16QAM的调制与解调

16QAM的调制与解调

目录一、设计思路及设计方案1)16QAM调制原理在16QAM中,数据信号由相互正交的两个载波合成。

16QAM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,然后两路正交信号相加得到调制信号。

2)设计思路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。

16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种方法:(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。

这里采用正交调幅法。

3)设计方案首先,伪随机码发生器产生速率为Rb的二进制序列,此二进制码流经串一并变换器将分成两个速率为Rb/2的两电平序列,2一4电平变换器将每个速率为Rb/2的两电平序列变成速率为Rb/4,4电平信号,然后分别与两个正交的载波相乘,相加后即产生QAM信号。

QAM信号的解调器同样可以采用正交的相干解调方法。

同相I路和正交Q路的4电平基带信号用判决器判决后,分别恢复出速率等于Rb/2的二进制序列,最后经并一串变换器将两路二进制序列合成一个速率为Rb的二进制序列。

二、总体电路组成与分析1)总体电路图2)总体电路分析a)参数设置:Token 17:频率:19.2kHZ 振幅:0.5V Offset:0.5V 电平:2 (即频率为19.2kHZ的由0、1两个电平构成的伪随机码)Token 18:频率: 76.8kHZ 振幅:1VToken105:高斯噪声 0.3VToken109:低通频率:70kHZToken110:低通频率:70kHZb) 电路分析:该系统主要分为调制和解调两部分,包含有串并变换子系统、2-4变换子系统、4电平判决子系统、4-2变换子系统、并串变换子系统。

16QAM的调制与解调要点

16QAM的调制与解调要点

16QAM的调制与解调要点编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(16QAM的调制与解调要点)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为16QAM的调制与解调要点的全部内容。

通信专业课程设计二太原科技大学课程设计(论文)设计(论文)题目:16 QAM的调制解调姓名学号班级学院指导教师2012年 1月 4 日太原科技大学课程设计(论文)任务书学院(直属系):电子信息工程学院时间: 2012年12月19日16QAM的调制与解调摘要随着无线通信频带日趋紧张,研究和设计自适应信道调制技术体制是建立宽带移动通信网络的关键技术之一。

正交振幅调制技术(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应用。

在移动通信中,随着微蜂窝和微微蜂窝的出现,使得信道传输特性发生了很大变化。

过去在传统蜂窝系统中不能应用的正交振幅调制也引起了人们的重视。

本文首先简单简绍了QAM调制解调系统和Simulink的工作原理.然后利用Simulink对16QAM调制系统进行仿真,不但得到了信号在加噪前后的星座图、眼图,而且在信噪比变化条件下,得到了16QAM系统的误码率。

最后,在简单做了一个2DPSK系统仿真之后,将它与16QAM系统进行了比较,并得出了16QAM是一种相对优越的调制解调系统这一结论。

关键词:QAM ;SIMULINK ;仿真; 2DPSK ;误码率目录摘要............................................................. 第1章绪论 01.1 QAM简介 01.2 SIMULINK 01.3 SIMULINK与通信仿真 (1)第2章正交振幅调制 (2)2。

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南昌大学实验报告学生姓名:学号:专业班级:实验类型:□验证□综合 设计□创新实验日期:2018/6/23 实验成绩:一、实验名称实验八16QAM调制解调与信道分析二、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(3) 分析高斯、瑞利、莱斯信道三、实验内容(1) 设计16QAM调制解调算法(2) 比较GMSK和16QAM在高斯、莱斯和瑞利信道条件下的误码性能(3) 撰写实验报告。

四、实验原理正交振幅调制是用两个独立的基带数字信号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正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。

正交振幅调制信号的一般表示式为16QAM是指包含16种符号的QAM调制方式,产生的框图如图1.图1 16QAM调制相干解调原理如图2.图2 16QAM解调五、实验步骤(1) 16QAM调制与解调算法先产生所需的二进制基带信号:%% 产生的随机二进制数据流M = 16; %信号的星座尺寸k = log2(M); %每个符号的比特数n = 30000; %处理的比特数目numSamplesPerSymbol = 1; %过采样因子%% 创建二进制数据流作为列向量rng default%使用缺省随机数发生器dataIn = randi([0 1],n,1); %产生的二进制矢量数据%% 将二进制信号转为整数值信号dataInMatrix = reshape(dataIn,length(dataIn)/k,k);%数据整形成二进制4元组dataSymbolsIn = bi2de(dataInMatrix); %转换为整数使用MATLAB函数qammod()进行QAM的调制%% 使用16-QAM调制dataMod = qammod(dataSymbolsIn',M,'bin'); %二进制编码、相位偏移=0scatterplot(dataMod)title('未加噪声的星座图')axis([-4 4 -4 4])在信号中加入噪声%% 添加高斯白噪声EbNo = 10; % 当信道SNR计算的EB/N0=10dBsnr = EbNo + 10*log10(k) - 10*log10(numSamplesPerSymbol);%% 将信号通过AWGN信道rxSignal = awgn(dataMod,snr,'measured');显示星座图%% 使用scatterplot功能展示星座图sPlotFig = scatterplot(rxSignal ,1,0,'g.');hold onscatterplot(dataMod,1,0,'k*',sPlotFig)title('加了噪声的星座图')使用MATLAB函数qamdemod ()进行QAM的解调%% 16-QAM解调dataSymbolsOut = qamdemod(rxSignal ,M,'bin');%% 将整数值信号转为二进制信号dataOutMatrix = de2bi(dataSymbolsOut,k);dataOut = dataOutMatrix(:); %返回的数据列矢量计算解调后的误码率%% 计算系统的误码率(BER)[numErrors,ber] = biterr(dataIn,dataOut);fprintf('\nThe binary coding bit error rate = %5.2e, based on %d errors\n', ...ber,numErrors)运行效果如图3图3 运行效果图(2) QAM在高斯、莱斯和瑞利信道条件下的误码性能思路:先产生16QAM信号,然后先通过高斯信道引入噪声,再送入莱斯和瑞利信道后输出,通过给定不同的信噪比,画出误码率曲线。

效果结果如图4所示,代码见附录1。

图4 16QAM经过各信道的误码率其中用到的各信道模型如下,并可以通过使用Y = FILTER(CHAN, X)来模拟信道Chanon对信号X的影响。

A.高斯信道:AWGN:在某一信号中加入高斯白噪声y = awgn(x,SNR) 在信号x中加入高斯白噪声。

信噪比SNR以dB为单位。

x的强度假定为0dBW。

如果x是复数,就加入复噪声。

y = awgn(x,SNR,SIGPOWER) 如果SIGPOWER是数值,则其代表以dBW为单位的信号强度;如果SIGPOWER为'measured',则函数将在加入噪声之前测定信号强度。

y = awgn(x,SNR,SIGPOWER,STATE) 重置RANDN的状态。

y = awgn(…,POWERTYPE) 指定SNR和SIGPOWER的单位。

POWERTYPE可以是'dB'或'linear'。

如果POWERTYPE是'dB',那么SNR以dB为单位,而SIGPOWER以dBW为单位。

如果POWERTYPE是'linear',那么SNR作为比值来度量,而SIGPOWER 以瓦特为单位。

B.瑞利信道:RAYLEIGHCHAN(TS, FD, TAU, PDB)TS—为输入信号的采样周期FD—就是Doppler频偏,以Hz为单位,与速率的换算关系为v×fc/c,fc是载频TAU—输入的信道参数,一个向量,包含了各径的延时,以s为单位PDB—输入的信道参数,一个向量,包含了各径的功率(当然是均值啦,实际产生的能量都是以此为均值的随机量),以dB为单位。

C.莱斯信道:RICIANCHAN(TS, FD, K)TS—是输入信号的采样时间,以秒为单位。

FD—是最大的多普勒频移,赫兹。

K—是线性尺度上的Rice K-因子。

(3) GMSK在高斯、莱斯和瑞利信道条件下的误码性能思路:先产生GMSK信号,然后先通过高斯信道引入噪声,再送入莱斯和瑞利信道后输出,通过给定不同的信噪比,画出误码率曲线。

效果结果如图5所示,代码见附录2。

图5 GMSK经过各信道的误码率本次程序设计的各信道模型用到了MATLAB自带的模型类。

A.G MSK生成器:comm.GMSKModulator(BitInput,PulseLength, SamplesPerSymbol)▷ BitInput—指定是否将输入比特或整数。

默认是false。

当为false,step方法要求输入带符号的整数或双精度型数据值的-1或1的列向量。

当为true,step方法要求输入带符号的整数或双精度型数据值的0或1的列向量▷ PulseLength—脉冲长度,默认的是4。

指定的长度的高斯脉冲形状在符号间隔作为实的正整数,GMSK为4.▷ SamplesPerSymbol—每个输出符号的样本数目,默认的是8。

指定上采样系数输出为实数、正数,标量整数值。

上采样系数的数目是的step方法用于产生每个输入样本的输出采样。

B.高斯信道生成器:comm.AWGNChannel('NoiseMethod','SNR')▷ NoiseMethod—噪声的方法'Signal to noise ratio (Eb/No)','Signal to noise ratio (Es/No)','Signal to noise ratio (SNR)'或者,'Variance'▷ SNR—信号功率与噪声功率之比的分贝值C.莱斯信道生成器:comm.RicianChannel('SampleRate',1e6,...'KFactor',2.8,...'MaximumDopplerShift',50,...'DopplerSpectrum',doppler('Bell', 8),...'RandomStream','mt19937ar with seed', ...'Seed',73, ...'PathGainsOutputPort',true);▷ SampleRate—输入信号取样速率(Hz) ,此属性的默认值是1Hz。

▷ KFactor—RicianK因子(标量或矢量线性尺度),该位的默认值3如果KFactor是一个标量,那么第一离散路径是具有Kras系数的Rice k-因子的莱斯衰落过程。

剩下的离散路径是独立的瑞利衰落过程。

如果KFactor是行向量,则对应于K因子向量的正元素的离散路径是具有由该元素指定的瑞斯K因子的莱斯衰落过程。

与K因子向量的零值元素相对应的离散路径是瑞利衰落过程▷ MaximumDopplerShift—最大多普勒频移(赫兹),属性的默认值是0.001赫兹。

多普勒频移适用于信道的所有路径。

当将最大值DoppReSHIFT设置为0时,通道对整个输入保持静态。

可以使用RESET方法生成新的通道实现。

▷ DopplerSpectrum—多普勒频谱指定所述多普勒频谱的形状(路径)的信道。

▷ RandomStream—随机数流源,此属性的默认值是Global stream。

将随机数流的源指定为Global stream| mt19937ar的种子。

▷ Seed—初始种子的mt19937ar随机数流,默认值73▷ PathGainsOutputPort—输出信道路径增益,此属性默认值是FALSE 将此属性设置为true输出通道路径增益的衰落过程的基础。

E.瑞利信道生成器:comm.RayleighChannel(...'SampleRate',1e6, ...'MaximumDopplerShift',30, ...'DopplerSpectrum',doppler('Bell', 8),...'RandomStream','mt19937ar with seed', ...'Seed',73, ...'PathGainsOutputPort',true);▷属性与莱斯信道相同六、思考及体会通过本次实验,对各信道的模型有了一定的了解,通过误码率曲线图直观的看到了不同信道对信号的影响,为之后的学习提供了形象的解释。

附录1%% ---------------------- QAM ---------------------- %%M = 16; %信号的星座尺寸k = log2(M); %每个符号的比特数n = 30000; %处理的比特数目numSamplesPerSymbol = 1; %过采样因子%% 创建二进制数据流作为列向量rng default %使用缺省随机数发生器dataIn = randi([0 1],n,1); %产生的二进制矢量数据dataMod = qam_mod(dataIn); % 数据调制for N = -50:20%% 高斯% 添加高斯白噪声snr = N;% 将信号通过AWGN信道rxSignal_Gauss = awgn(dataMod,snr,'measured'); %信噪比以dB为单位% 16-QAM解调dataOut_Gauss = qam_demod(rxSignal_Gauss);% 计算系统的误码率(BER)[numErrors, ber] = biterr(dataIn,dataOut_Gauss);% fprintf('\nThe binary coding bit error rate = %5.2e, based on %d errors\n',ber,numErrors) plot(snr,ber,'r^')hold on%% 瑞利% 获得瑞利信道函数Rayleigh_chan = rayleighchan(1/10000,100); %采样频率1/10000,最大多普勒频移100% 将信号通过Rayleigh信道rxSignal_Rayleigh = filter(Rayleigh_chan, rxSignal_Gauss);% 16-QAM解调dataOut_Rayleigh = qam_demod(rxSignal_Rayleigh);% 计算系统的误码率(BER)[numErrors, ber] = biterr(dataIn,dataOut_Rayleigh);% fprintf('\nThe binary coding bit error rate = %5.2e, based on %d errors\n',ber,numErrors) plot(snr,ber,'g*')hold on%% 莱斯% 获得莱斯信道函数Rician_chan = ricianchan(1/10000,100,1);% 将信号通过Rician信道rxSignal_Rician = filter(Rician_chan, rxSignal_Gauss);% 16-QAM解调dataOut_Rician = qam_demod(rxSignal_Rician);% 计算系统的误码率(BER)[numErrors, ber] = biterr(dataIn,dataOut_Rician);% fprintf('\nThe binary coding bit error rate = %5.2e, based on %d errors\n',ber,numErrors) plot(snr,ber,'b.')hold onendxlabel('信噪比SNR'),ylabel('误码率BER');legend('高斯','瑞利','莱斯, K=5dB','Location','NorthEastOutside')title('16QAM 下的误码率-- SXF')hold offscatterplot(dataMod)title('16QAM - 调制信号星座图-- SXF')axis([-4 4 -4 4])附录2%% ---------------------- GMSK ---------------------- %%n = 300; %处理的比特数目sps = 8; %每个符号的采样%% 创建二进制数据流作为列向量rng default %使用缺省随机数发生器dataIn = randi([0 1],n,1); %产生的二进制矢量数据% 创建GMSK调制器gmskMod = comm.GMSKModulator('BitInput',true,'PulseLength',4,'SamplesPerSymbol',sps);% 创建GMSK解调器gmskDeMod = comm.GMSKDemodulator('BitOutput',true,'PulseLength',4,'SamplesPerSymbol',sps);% 数据调制modSigGMSK = step(gmskMod, dataIn);% 误码率器hError = comm.ErrorRate('ReceiveDelay', gmskDeMod.TracebackDepth);for N=-50:20%% 高斯snr = N;% 创建高斯信道器hAWGN = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Signal to noise ratio (SNR)','SNR',snr); % 将信号通过AWGN信道rxSignal_Gauss = step(hAWGN, modSigGMSK);% GMSK解调dataOut_Gauss = step(gmskDeMod, rxSignal_Gauss);% 计算系统的误码率(BER)errorStats = step(hError, dataIn, dataOut_Gauss);fprintf('Error rate = %f\nNumber of errors = %d\n',errorStats(1), errorStats(2))figure(3)plot(snr,errorStats(1),'r^')hold on%% 瑞利RayleighChan = comm.RayleighChannel(...'SampleRate',1e6, ...'MaximumDopplerShift',30, ...'DopplerSpectrum',doppler('Bell', 8),...'RandomStream','mt19937ar with seed', ...'Seed',73, ...'PathGainsOutputPort',true);% 将信号通过瑞利信道[rxSignal_Rayleigh, PathGains1] = step(RayleighChan,rxSignal_Gauss); %将通过AWGN信道的信号再通过瑞利信道modSigGMSK% GMSK解调dataOut_Rayleigh = step(gmskDeMod, rxSignal_Rayleigh);% 计算系统的误码率(BER)errorStats = step(hError, dataIn, dataOut_Rayleigh);fprintf('Error rate = %f\nNumber of errors = %d\n', errorStats(1), errorStats(2))plot(snr,errorStats(1),'b.')hold on%% 莱斯ricianChan = comm.RicianChannel(...'SampleRate',1e6,...'KFactor',2.8,...'MaximumDopplerShift',50,...'DopplerSpectrum',doppler('Bell', 8),...'RandomStream','mt19937ar with seed', ...'Seed',73, ...'PathGainsOutputPort',true);% 将信号通过莱斯信道[rxSignal_Rician, RicianPathGains1] = step(ricianChan,rxSignal_Gauss); %将通过AWGN信道的信号再通过莱斯信道modSigGMSK% GMSK解调dataOut_Gauss = step(gmskDeMod, rxSignal_Rician);% 计算系统的误码率(BER)errorStats = step(hError, dataIn, dataOut_Gauss);fprintf('Error rate = %f\nNumber of errors = %d\n', errorStats(1), errorStats(2))plot(snr,errorStats(1),'g*')hold onendxlabel('信噪比SNR'),ylabel('误码率BER');legend('高斯','瑞利','莱斯, K=5dB','Location','NorthEastOutside')title('GMSK 下的误码率-- SXF')。

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