通原软件实验二：16QAM调制与解调

北京邮电大学通原软件实验实验二：16QAM调制与解调

专业：信息工程

学生姓名：×××

指导教师：××

完成时间：××××

一、实验目的

在全面理解16QAM 调制解调原理的基础上，强化信号星座图、眼图所表明的信号本质。

二、实验原理

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。

图1：16QAM调制与解调原理图

三、实验内容

设计并实现16QAM调制与解调系统，观察各信号时域、频域波形，体会眼图、星座图的意义。

四、实验结果

1、电路框图

图2：系统电路框图

2、元件参数

编号属性类型参数设置

0 Source PN Seg Amplitude=3V,Rate=50Hz,No.Levels=4

1 Source PN Seg Amplitude=3V,Rate=50Hz,No.Levels=4

2 Source Sinusoid Amplitude=1V,Frequency=500Hz

3 Multiplier ————

4 Multiplier ————

5 Adder ————

6 Sink Analysis ——

7 Sink Analysis ——

8 Source Gauss Noise Std Deviation=0.1V

9 Sink Analysis ——

10 Source Sinusoid Amplitude=1V,Frequency=500Hz

11 Multiplier ————

12 Multiplier ————

13 Operator Linear Sys

No.of Poles=7,Low Cottoff=100Hz

Filters

14 Operator Linear Sys

No.of Poles=7,Low Cottoff=100Hz

Filters

15 Sink Analysis ——

16 Sink Analysis ——

17 Sink Analysis ——

18 Sink Analysis ——

19 Sink Analysis ——

20 Sink Analysis ——

21 Sink Analysis ——

图3：元件参数列表

3、仿真波形

①输入信号

Ⅰ时域波形

图4：四电平PIN码、高频载波、高斯噪声时域波形

图5：四电平PIN码、高频载波、高斯噪声频域波形②中间信号

Ⅰ时域波形

图6：已调信号、加噪信号、解调信号时域波形

图7：已调信号、正交叠加信号频域波形③输出信号

Ⅰ时域信号

图8：输出信号时域波形

④星座图

图10：输出信号星座图

⑤眼图

图11：输出信号眼图

五、实验分析

1、高斯噪声的幅度

在实验中，一开始由于高斯噪声的均值相对于输入信号来说太大了，所以得不到想要的额结果。

2、眼图的观察

曾经在查看眼图的时候，我一直到看不到“眼睛”，反复查看原理图和元件参数都没发现错误，最终发现原来是我设置的观察时间太长了，眼图太密以至于看不清楚，所以我将其放大就看到了清晰的“眼睛”。

六、实验总结

此次试验比起实验一来说难度要大不少，花的时间也更多。由于系统比较复杂，所以我在设计的过程中在各个信号节点均设置了示波器，这很大程度上方便了我查看每个信号的状态，以便查找错误。