16QAM的调制与解调要点
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。
北邮通信原理通原实验16QAM知识讲解
北邮通信原理通原实验16Q A M实验二、16QAM调制一、实验目的1、学会使用SystemView观察信号的星座图与眼图，分析性能2、学习正交幅度调制解调的基本原理。
二、实验原理1、正交幅度调制QAM是由两个正交载波的多电平振幅键控信号叠加而成的，因此正交幅度调制是一种频谱利用率很高的调制方式。
同时利用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在一个信道中传输。
2、调制原理3、解调原理4、眼图眼图的“眼睛”的大小代表码间串扰的情况。
“眼睛”张开的越大，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。
5、星座图我们通常把信号矢量端点的分布图称为星座图。
它对于调制方式的误码率有很直观的判断。
三、实验内容1、在system view软件中做出仿真连线图。
2、设置参数，观察调制信号波形3、眼图设置：在SystemView中，在分析窗口单击图标，选择style，单击slice，并且设置合适的起点和终点的时间切片，然后选择信号后，得到眼图。
4、星座图设置：在SystemView中，在分析窗口中单击图标，选择style，单击scatter plot，在右侧的窗口中选择所需要观察的信号波形，确定，得到星座图。
5、设置无噪声和有噪声情况参数，对眼图和星座图进行对比分析。
四、实验结果1、无噪声情况下，即序列均值为0，方差为0。
原基带信号：调制信号（同向）（正交）无噪眼图：无噪星座图：2、有噪声：均值为0，方差为1 眼图（有噪）：星座图（有噪）：五、结果分析从上述实验结果图中可以看出：1、原基带信号经过调制后，同向正交都满足。
2、在无噪情况下，眼图较清晰，眼睛睁开较大，表明码间干扰较小；星座图能量较规整，误码率相对较低。
3、在有噪情况下，眼图较，眼睛睁开较小，表明码间干扰较大；星座图能量杂乱，误码率较高。
4、可见，噪声对系统性能有一定影响。
六、心得体会通过这次实验，我在通原理论的基础上又比较系统地了解了16QAM的调制与解调，在做实验仿真时总会遇到各种问题，在这种情况下就会努力找到最饥饿路径解决问题，无形间提高了我们的动手和动脑能力，并且同学之间还能相互探讨，相互促进吧。
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。
近年来，随着通信业务需求的迅速增长，寻找频谱利用率高的数字调制方式已成为数字通信系统设计、研究的主要目标之一。
正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是一种频谱利用率很高的调制方式，其在中、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人们的重视。
QAM数字调制器作为DVB系统的前端设备，接收来自编码器、复用器、DVB 网关、视频服务器等设备的TS流，进行RS编码、卷积编码和QAM数字调制，输出的射频信号可以直接在有线电视网上传送，同时也可根据需要选择中频输出。
MATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明
创作编号：BG7531400019813488897SX创作者：别如克*姓名：NikeyMATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明一、正交调制及相干解调原理框图正交调制原理框图相干解调原理框图二、MQAM调制介绍及本仿真程序的几点说明MQAM可以用正交调制的方法产生，本仿真中取M=16，即幅度和相位相结合的16个信号点的调制。
为了观察信道噪声对该调制方式的影响，我们在已调信号中又加入了不同强度的高斯白噪声，并统计其译码误码率。
为了简化程序和得到可靠的误码率，我们在解调时并未从已调信号中恢复载波，而是直接产生与调制时一模一样的载波来进行信号解调。
三、仿真结果图附源程序代码：main_plot.mclear;clc;echo off;close all;N=10000; %设定码元数量fb=1; %基带信号频率fs=32; %抽样频率fc=4; %载波频率,为便于观察已调信号，我们把载波频率设的较低Kbase=2; % Kbase=1,不经基带成形滤波，直接调制;% Kbase=2,基带经成形滤波器滤波后，再进行调制info=random_binary(N); %产生二进制信号序列[y,I,Q]=qam(info,Kbase,fs,fb,fc); %对基带信号进行16QAM调制y1=y; y2=y; %备份信号，供后续仿真用T=length(info)/fb; m=fs/fb; nn=length(info);dt=1/fs; t=0:dt:T-dt;subplot(211);%便于观察，这里显示的已调信号及其频谱均为无噪声干扰的理想情况%由于测试信号码元数量为10000个，在这里我们只显示其总数的1/10plot(t(1:1000),y(1:1000),t(1:1000),I(1:1000),t(1:1000),Q(1:1000),[0 35],[0 0],'b:');title('已调信号(In:red,Qn:green)');%傅里叶变换，求出已调信号的频谱n=length(y); y=fft(y)/n; y=abs(y(1:fix(n/2)))*2;q=find(y<1e-04); y(q)=1e-04; y=20*log10(y);f1=m/n; f=0:f1:(length(y)-1)*f1;subplot(223);plot(f,y,'r');grid on;title('已调信号频谱'); xlabel('f/fb');%画出16QAM调制方式对应的星座图subplot(224);constel(y1,fs,fb,fc); title('星座图');SNR_in_dB=8:2:24; %AWGN信道信噪比for j=1:length(SNR_in_dB)y_add_noise=awgn(y2,SNR_in_dB(j)); %加入不同强度的高斯白噪声y_output=qamdet(y_add_noise,fs,fb,fc); %对已调信号进行解调numoferr=0;for i=1:Nif (y_output(i)~=info(i)),创作编号：BG7531400019813488897SX创作者：别如克*numoferr=numoferr+1;end;end;Pe(j)=numoferr/N; %统计误码率end;figure;semilogy(SNR_in_dB,Pe,'red*-');grid on;xlabel('SNR in dB');ylabel('Pe');title('16QAM调制在不同信道噪声强度下的误码率');random_binary.m%产生二进制信源随机序列function [info]=random_binary(N)if nargin == 0, %如果没有输入参数，则指定信息序列为10000个码元N=10000;end;for i=1:N,temp=rand;if (temp<0.5),info(i)=0; % 1/2的概率输出为0elseinfo(i)=1; % 1/2的概率输出为1endend;qam.mfunction [y,I,Q]=qam(x,Kbase,fs,fb,fc);%T=length(x)/fb; m=fs/fb; nn=length(x);dt=1/fs; t=0:dt:T-dt;%串/并变换分离出I分量、Q分量，然后再分别进行电平映射I=x(1:2:nn-1); [I,In]=two2four(I,4*m);Q=x(2:2:nn); [Q,Qn]=two2four(Q,4*m);if Kbase==2; %基带成形滤波I=bshape(I,fs,fb/4); Q=bshape(Q,fs,fb/4);end;y=I.*cos(2*pi*fc*t)-Q.*sin(2*pi*fc*t); %调制qamdet.m%QAM信号解调function [xn,x]=qamdet(y,fs,fb,fc);dt=1/fs; t=0:dt:(length(y)-1)*dt;I=y.*cos(2*pi*fc*t);Q=-y.*sin(2*pi*fc*t);[b,a]=butter(2,2*fb/fs); %设计巴特沃斯滤波器I=filtfilt(b,a,I);Q=filtfilt(b,a,Q);m=4*fs/fb; N=length(y)/m; n=(.6:1:N)*m; n=fix(n);In=I(n); Qn=Q(n); xn=four2two([In Qn]);%I分量Q分量并/串转换，最终恢复成码元序列xnnn=length(xn); xn=[xn(1:nn/2);xn(nn/2+1:nn)];xn=xn(:); xn=xn';bshape.m%基带升余弦成形滤波器function y=bshape(x,fs,fb,N,alfa,delay);%设置默认参数if nargin<6; delay=8; end;if nargin<5; alfa=0.5; end;if nargin<4; N=16; end;b=firrcos(N,fb,2*alfa*fb,fs);y=filter(b,1,x);two2four.m创作编号：BG7531400019813488897SX创作者：别如克*%二进制转换成四进制function [y,yn]=two2four(x,m);T=[0 1;3 2]; n=length(x); ii=1;for i=1:2:n-1;xi=x(i:i+1)+1;yn(ii)=T(xi(1),xi(2));ii=ii+1;end;yn=yn-1.5; y=yn;for i=1:m-1;y=[y;yn];end;y=y(:)'; %映射电平分别为-1.5；0.5；0.5；1.5four2two.m%四进制转换成二进制function xn=four2two(yn);y=yn; ymin=min(y); ymax=max(y); ymax=max([ymax abs(ymin)]);ymin=-abs(ymax); yn=(y-ymin)*3/(ymax-ymin);%设置门限电平，判决I0=find(yn< 0.5); yn(I0)=zeros(size(I0));I1=find(yn>=0.5 & yn<1.5); y n(I1)=ones(size(I1));I2=find(yn>=1.5 & yn<2.5); y n(I2)=ones(size(I2))*2;I3=find(yn>=2.5); yn(I3)=ones(size(I3))*3;%一位四进制码元转换为两位二进制码元T=[0 0;0 1;1 1;1 0]; n=length(yn);for i=1:n;xn(i,:)=T(yn(i)+1,:);end;xn=xn'; xn=xn(:); xn=xn';constel.m%画出星座图function c=constel(x,fs,fb,fc);N=length(x); m=2*fs/fb; n=fs/fc;i1=m-n; i=1; ph0=(i1-1)*2*pi/n;while i <= N/m;xi=x(i1:i1+n-1);y=2*fft(xi)/n; c(i)=y(2);i=i+1; i1=i1+m;end;%如果无输出，则作图if nargout<1;cmax=max(abs(c));ph=(0:5:360)*pi/180;plot(1.414*cos(ph),1.414*sin(ph),'c');hold on;for i=1:length(c);ph=ph0-angle(c(i));a=abs(c(i))/cmax*1.414;plot(a*cos(ph),a*sin(ph),'r*');end;plot([-1.5 1.5],[0 0],'k:',[0 0],[-1.5 1.5],'k:');hold off; axis equal; axis([-1.5 1.5 -1.5 1.5]);end;创作编号：BG7531400019813488897SX创作者：别如克*。
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。
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高低阶调制_理论说明
16qam高低阶调制理论说明1. 引言1.1 概述16QAM（即16-Quadrature Amplitude Modulation）是一种常用的调制技术，广泛应用于无线通信系统、视频传输和数据传输领域。
通过将数据信号编码成特定的组合，16QAM能够在有限带宽内实现高效可靠的数据传输。
1.2 文章结构本文将首先介绍16QAM调制的基本原理，包括调制过程、信号空间图以及解调过程。
随后，我们将比较高低阶调制的优劣，并提供选择技术时的依据。
最后，我们将讨论16QAM在无线通信系统、视频传输和数据传输领域中的应用情况。
1.3 目的本文旨在为读者提供关于16QAM高低阶调制的全面理论说明。
通过深入了解这种调制技术及其应用领域，读者可以更好地了解其优势和限制，并且能够根据实际需求做出合理选择。
以上为“1. 引言”部分内容说明，请准备好下一部分“2. 16QAM调制理论”的撰写。
2. 16QAM调制理论：2.1 调制原理：16QAM调制是一种基于正交振幅调制（QAM）的调制技术。
它将原始数据流分为两个独立的组，并在每个组中使用4种不同的相位和4种不同的振幅级别。
这样每个符号可以代表4位比特，总共有16种不同的可能符号。
具体而言，16QAM调制按照二进制位将输入比特串以组为单位进行排列，然后再映射到复数域中形成复数信号点。
每个信号点表示一个特定的组合符号。
其中，信号空间被划分为不同的象限，每个象限代表一种相位和振幅组合。
2.2 信号空间图：通过绘制16QAM调制后的信号点，我们可以得到信号空间图。
在该图中，横轴和纵轴分别表示实部和虚部。
由于16QAM每个符号代表4比特信息，所以在信号空间图中会有16个离散的点。
这些点呈现出正方形格状分布，并且连接了各个象限。
2.3 解调过程：解调过程是16QAM调制系统中将接收到的信号点映射回原始数据流的过程。
首先，接收到的信号经过采样和量化处理后，被映射到离散的信号点上。
然后通过判断每个信号点所在的象限，并根据参考点的位置计算得到对应的二进制比特串。
matlab中16qam的解调原理
matlab中16qam的解调原理
16QAM是一种常见的调制技术，它使用16个不同的调制符号来传输数据。
解调16QAM信号的原理如下：
1. 信号接收：接收器将接收到的16QAM信号进行取样和量化，并将其转换为数字信号。
2. 同步：接收器通过同步技术来获取发送信号的时钟和载波频率。
这可以使用接收信号中的同步比特序列来实现。
3. 相干解调：接收器将接收到的16QAM信号与参考载波进行
相关处理，以检测和解析发送信号中的数据符号。
4. 解调符号：解调器使用已检测到的信号幅度和相位信息来确定每个符号的值。
这可以通过在接收信号的信噪比（SNR）处进行阈值检测来实现。
5. 解调过程中的误码修正：在解调过程中，可能会出现误码。
为了纠正错误，可以使用纠错编码和纠错解码技术。
总的来说，16QAM的解调原理是通过同步、相干解调和解调
符号等步骤将接收到的信号转换为原始的数字数据。
16QAM调制解调原理
16QAM调制解调原理16QAM调制原理及其在HDTV中的应用[摘要] 本文概述Digicipher HDTV系统采用的16QAM调制与解调原理。
并对QAM法美国提出的Digicipher等全数字高清晰度电视(HDTV)所以能引入注目，关键采用了两大技术，一是高效的图像压缩处理技术，使之能在6MHz带宽内传输；二是采用正交幅度键控的数字信号载波传输，在相同接收条件下，使发射功率仅是模拟传输的十分之一以下。
Digicipher 使用l6QAM调制方式。
本文介绍其调制与解调原理，以及它在HDTV中的应用。
一、正交幅度键控调制(QAM)的基本原理16QAM是正交移幅键控的一种调制方式，有很高的频道利用率。
正交移幅键控信号是一种载波键控信号，它有同相和正交两路载波，以幅度键控方式独立地传送数字信息。
它的复包络可以写成：(1)其中，,是多电平基带信号，它们所带的数字信息是独立的，这是正交幅度键控区别于多相移相键控和连续相位键控的一个主要持征。
若由四电平正交调幅形成幅度键控信号，其等效基带信号在复平面上的数目为16，称为16QAM(16个信号状态)。
图1是16QAM信号矢量端点图，图中16个信号状态排成4x4方阵，每点表示一种状态，每一状态为一矢量(包括幅度与相位)。
由图可见共有三种不同的幅度(标量)和12个不同的相位(每个象限有3个)。
图1 16QAM信号矢量端点图式(1)中的，可分别表示为(2)(3)式中，为码元周期；为矩形脉冲；，为双极性进制码．并使之等间距，例如，。
由于原始信息一般是二进制码，所以二进制数与多层幅度电平之间存在着变换问题，这种变换逻辑，称为电平逻辑。
因此，多电平正交移幅键控信号可以展开成由若干个二电平正交移幅键控的线性组台，即其中，，是二进制码元，取值?1。
由式(1)～(5)可得(6)因式中每一项是QPSK等效基带信号的复包络，每次信号功率依次相差6dB，因此多电平正交移频键控信号可用若干四相相位键控组合而成。
MATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明精编版
姓名：NikeyMATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明一、正交调制及相干解调原理框图正交调制原理框图相干解调原理框图二、MQAM调制介绍及本仿真程序的几点说明MQAM可以用正交调制的方法产生，本仿真中取M=16，即幅度和相位相结合的16个信号点的调制。
为了观察信道噪声对该调制方式的影响，我们在已调信号中又加入了不同强度的高斯白噪声，并统计其译码误码率。
为了简化程序和得到可靠的误码率，我们在解调时并未从已调信号中恢复载波，而是直接产生与调制时一模一样的载波来进行信号解调。
三、仿真结果图附源程序代码：main_plot.mclear;clc;echo off;close all;N=10000; %设定码元数量fb=1; %基带信号频率fs=32; %抽样频率fc=4; %载波频率,为便于观察已调信号，我们把载波频率设的较低Kbase=2; % Kbase=1,不经基带成形滤波，直接调制;% Kbase=2,基带经成形滤波器滤波后，再进行调制info=random_binary(N); %产生二进制信号序列[y,I,Q]=qam(info,Kbase,fs,fb,fc); %对基带信号进行16QAM调制y1=y; y2=y; %备份信号，供后续仿真用T=length(info)/fb; m=fs/fb; nn=length(info);dt=1/fs; t=0:dt:T-dt;subplot(211);%便于观察，这里显示的已调信号及其频谱均为无噪声干扰的理想情况%由于测试信号码元数量为10000个，在这里我们只显示其总数的1/10plot(t(1:1000),y(1:1000),t(1:1000),I(1:1000),t(1:1000),Q(1:1000),[0 35],[0 0],'b:');title('已调信号(In:red,Qn:green)');%傅里叶变换，求出已调信号的频谱n=length(y); y=fft(y)/n; y=abs(y(1:fix(n/2)))*2;q=find(y<1e-04); y(q)=1e-04; y=20*log10(y);f1=m/n; f=0:f1:(length(y)-1)*f1;subplot(223);plot(f,y,'r');grid on;title('已调信号频谱'); xlabel('f/fb');%画出16QAM调制方式对应的星座图subplot(224);constel(y1,fs,fb,fc); title('星座图');SNR_in_dB=8:2:24; %AWGN信道信噪比for j=1:length(SNR_in_dB)y_add_noise=awgn(y2,SNR_in_dB(j)); %加入不同强度的高斯白噪声y_output=qamdet(y_add_noise,fs,fb,fc); %对已调信号进行解调numoferr=0;for i=1:Nif (y_output(i)~=info(i)),numoferr=numoferr+1;end;end;Pe(j)=numoferr/N; %统计误码率end;figure;semilogy(SNR_in_dB,Pe,'red*-');grid on;xlabel('SNR in dB');ylabel('Pe');title('16QAM调制在不同信道噪声强度下的误码率');random_binary.m%产生二进制信源随机序列function [info]=random_binary(N)if nargin == 0, %如果没有输入参数，则指定信息序列为10000个码元N=10000;end;for i=1:N,temp=rand;if (temp<0.5),info(i)=0; % 1/2的概率输出为0elseinfo(i)=1; % 1/2的概率输出为1endend;qam.mfunction [y,I,Q]=qam(x,Kbase,fs,fb,fc);%T=length(x)/fb; m=fs/fb; nn=length(x);dt=1/fs; t=0:dt:T-dt;%串/并变换分离出I分量、Q分量，然后再分别进行电平映射I=x(1:2:nn-1); [I,In]=two2four(I,4*m);Q=x(2:2:nn); [Q,Qn]=two2four(Q,4*m);if Kbase==2; %基带成形滤波I=bshape(I,fs,fb/4); Q=bshape(Q,fs,fb/4);end;y=I.*cos(2*pi*fc*t)-Q.*sin(2*pi*fc*t); %调制qamdet.m%QAM信号解调function [xn,x]=qamdet(y,fs,fb,fc);dt=1/fs; t=0:dt:(length(y)-1)*dt;I=y.*cos(2*pi*fc*t);Q=-y.*sin(2*pi*fc*t);[b,a]=butter(2,2*fb/fs); %设计巴特沃斯滤波器I=filtfilt(b,a,I);Q=filtfilt(b,a,Q);m=4*fs/fb; N=length(y)/m; n=(.6:1:N)*m; n=fix(n);In=I(n); Qn=Q(n); xn=four2two([In Qn]);%I分量Q分量并/串转换，最终恢复成码元序列xnnn=length(xn); xn=[xn(1:nn/2);xn(nn/2+1:nn)];xn=xn(:); xn=xn';bshape.m%基带升余弦成形滤波器function y=bshape(x,fs,fb,N,alfa,delay);%设置默认参数if nargin<6; delay=8; end;if nargin<5; alfa=0.5; end;if nargin<4; N=16; end;b=firrcos(N,fb,2*alfa*fb,fs);y=filter(b,1,x);two2four.m%二进制转换成四进制function [y,yn]=two2four(x,m);T=[0 1;3 2]; n=length(x); ii=1;for i=1:2:n-1;xi=x(i:i+1)+1;yn(ii)=T(xi(1),xi(2));ii=ii+1;end;yn=yn-1.5; y=yn;for i=1:m-1;y=[y;yn];end;y=y(:)'; %映射电平分别为-1.5；0.5；0.5；1.5four2two.m%四进制转换成二进制function xn=four2two(yn);y=yn; ymin=min(y); ymax=max(y); ymax=max([ymax abs(ymin)]); ymin=-abs(ymax); yn=(y-ymin)*3/(ymax-ymin);%设置门限电平，判决I0=find(yn< 0.5); yn(I0)=zeros(size(I0));I1=find(yn>=0.5 & yn<1.5); y n(I1)=ones(size(I1));I2=find(yn>=1.5 & yn<2.5); y n(I2)=ones(size(I2))*2;I3=find(yn>=2.5); yn(I3)=ones(size(I3))*3; %一位四进制码元转换为两位二进制码元T=[0 0;0 1;1 1;1 0]; n=length(yn);for i=1:n;xn(i,:)=T(yn(i)+1,:);end;xn=xn'; xn=xn(:); xn=xn';constel.m%画出星座图function c=constel(x,fs,fb,fc);N=length(x); m=2*fs/fb; n=fs/fc;i1=m-n; i=1; ph0=(i1-1)*2*pi/n;while i <= N/m;xi=x(i1:i1+n-1);y=2*fft(xi)/n; c(i)=y(2);i=i+1; i1=i1+m;end;%如果无输出，则作图if nargout<1;cmax=max(abs(c));ph=(0:5:360)*pi/180;plot(1.414*cos(ph),1.414*sin(ph),'c');hold on;for i=1:length(c);ph=ph0-angle(c(i));a=abs(c(i))/cmax*1.414;plot(a*cos(ph),a*sin(ph),'r*');end;plot([-1.5 1.5],[0 0],'k:',[0 0],[-1.5 1.5],'k:');hold off; axis equal; axis([-1.5 1.5 -1.5 1.5]); end;。
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=41 Source PN Seg Amplitude=3V,Rate=50Hz,No.Levels=42 Source Sinusoid Amplitude=1V,Frequency=500Hz3 Multiplier ————4 Multiplier ————5 Adder ————6 Sink Analysis ——7 Sink Analysis ——8 Source Gauss Noise Std Deviation=0.1V9 Sink Analysis ——10 Source Sinusoid Amplitude=1V,Frequency=500Hz11 Multiplier ————12 Multiplier ————13 Operator Linear SysNo.of Poles=7,Low Cottoff=100HzFilters14 Operator Linear SysNo.of Poles=7,Low Cottoff=100HzFilters15 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。
设计目的1掌握16QAM调制与解调原理2熟悉并掌握matlab
一、设计目的1 掌握16QAM调制与解调原理。
2 熟悉并掌握matlab软件使用方法3 设计16QAM调制与解调观察同相支路、正交支路波形。
二、QAM的产生为了满足现代通信系统对传输速率和带宽提出的新要求。
人们不断地推出一些新的数字调制解调技术。
正交幅度调制解调(quadrature ampli-tude modula tion and demodulation)就是一种高效的数字调制解调方式。
与其它调制技术相比，这种调制解调技术能充分利用带宽，且具有抗噪声能力强等优点。
因而在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信等领域得到广泛应用。
三、QAM调制与解调原理1、调制原理正交振幅调制（QAM）是一种幅度和相位联合键控（APK）的调制方式。
它可以提高系统可靠性，且能获得较高的信息频带利用率，是目前应用较为广泛的一种数字调制方式。
正交振幅调制是用两路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。
在MPSK体制中，随着M的增大，相邻相位的距离逐渐减小，是噪声容限随之减小，误码率难以保证。
为了改善在M的时的噪声容限，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S(k)=Akcos(Wt+Q) kT<t<=(k+1)T16QAM信号的产生方法主要有两种。
第一种是正交调幅法，即用两路独立的正交4ASK信号叠加，形成16QAM信号。
第二种是复合相移法，他用两路独立的QPSK 信号叠加，形成16QAM 信号。
基带信号经过串并变换后转化为IQ 两路并行数据流，该并行数据流的宽度为4 bit ，其中高位的1 bit 映射到内外圆，低位的3bit 映射到内(外)圆上，这样就形成如图2所示的星型星座图。
差分编码后的数据经过成型滤波器后和相互正交的正弦或余弦载波进行调制，被调制后的I Q 路正交信号再进行矢量相加，即可形成调制信号输出。
(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。
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。
MATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明
姓名：Nikey之杨若古兰创作MATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明一、正交调制及相关解调道理框图正交调制道理框图相关解调道理框图二、MQAM调制介绍及本仿真程序的几点说明MQAM可以用正交调制的方法发生，本仿真中取M=16，即幅度和相位相结合的16个旌旗灯号点的调制.为了观察信道噪声对该调制方式的影响，我们在已调旌旗灯号中又加入了分歧强度的高斯白噪声，并统计其译码误码率.为了简化程序和得到可靠的误码率，我们在解调时并未从已调旌旗灯号中恢复载波，而是直接发生与调制时如出一辙的载波来进行旌旗灯号解调.三、仿真结果图附源程序代码：clear;clc;echo off;close all;N=10000; %设定码元数量fb=1; %基带旌旗灯号频率fs=32; %抽样频率fc=4; %载波频率,为便于观察已调旌旗灯号，我们把载波频率设的较低Kbase=2; % Kbase=1,不经基带成形滤波，直接调制;% Kbase=2,基带经成形滤波器滤波后，再进行调制info=random_binary(N); %发生二进制旌旗灯号序列[y,I,Q]=qam(info,Kbase,fs,fb,fc); %对基带旌旗灯号进行16QAM调制y1=y; y2=y; %备份旌旗灯号，供后续仿真用T=length(info)/fb; m=fs/fb; nn=length(info);dt=1/fs; t=0:dt:Tdt;subplot(211);%便于观察，这里显示的已调旌旗灯号及其频谱均为无噪声干扰的理想情况%因为测试旌旗灯号码元数量为10000个，在这里我们只显示其总数的1/10plot(t(1:1000),y(1:1000),t(1:1000),I(1:1000),t(1:1000),Q(1:1000),[0 35],[0 0],'b:');title('已调旌旗灯号(In:red,Qn:green)');%傅里叶变换，求出已调旌旗灯号的频谱n=length(y); y=fft(y)/n; y=abs(y(1:fix(n/2)))*2;q=find(y<1e04); y(q)=1e04; y=20*log10(y);f1=m/n; f=0:f1:(length(y)1)*f1;subplot(223);plot(f,y,'r');grid on;title('已调旌旗灯号频谱'); xlabel('f/fb');%画出16QAM调制方式对应的星座图subplot(224);constel(y1,fs,fb,fc); title('星座图');SNR_in_dB=8:2:24; %AWGN信道信噪比for j=1:length(SNR_in_dB)y_add_noise=awgn(y2,SNR_in_dB(j)); %加入分歧强度的高斯白噪声 y_output=qamdet(y_add_noise,fs,fb,fc); %对已调旌旗灯号进行解调numoferr=0;for i=1:Nif (y_output(i)~=info(i)),numoferr=numoferr+1;end;end;Pe(j)=numoferr/N; %统计误码率end;figure;semilogy(SNR_in_dB,Pe,'red*');grid on;xlabel('SNR in dB');ylabel('Pe');title('16QAM调制在分歧信道噪声强度下的误码率');%发生二进制信源随机序列function [info]=random_binary(N)if nargin == 0, %如果没有输入参数，则指定信息序列为10000个码元N=10000;end;for i=1:N,temp=rand;if (temp<0.5),info(i)=0; % 1/2的概率输出为0elseinfo(i)=1; % 1/2的概率输出为1endend;function [y,I,Q]=qam(x,Kbase,fs,fb,fc);%T=length(x)/fb; m=fs/fb; nn=length(x);dt=1/fs; t=0:dt:Tdt;%串/并变换分离出I分量、Q分量，然后再分别进行电平映照I=x(1:2:nn1); [I,In]=two2four(I,4*m);Q=x(2:2:nn); [Q,Qn]=two2four(Q,4*m);if Kbase==2; %基带成形滤波I=bshape(I,fs,fb/4); Q=bshape(Q,fs,fb/4);end;y=I.*cos(2*pi*fc*t)Q.*sin(2*pi*fc*t); %调制%QAM旌旗灯号解调function [xn,x]=qamdet(y,fs,fb,fc);dt=1/fs; t=0:dt:(length(y)1)*dt;I=y.*cos(2*pi*fc*t);Q=y.*sin(2*pi*fc*t);[b,a]=butter(2,2*fb/fs); %设计巴特沃斯滤波器I=filtfilt(b,a,I);Q=filtfilt(b,a,Q);m=4*fs/fb; N=length(y)/m; n=(.6:1:N)*m; n=fix(n); In=I(n); Qn=Q(n); xn=four2two([In Qn]);%I分量Q分量并/串转换，终极恢复成码元序列xnnn=length(xn); xn=[xn(1:nn/2);xn(nn/2+1:nn)]; xn=xn(:); xn=xn';%基带升余弦成形滤波器function y=bshape(x,fs,fb,N,alfa,delay);%设置默认参数if nargin<6; delay=8; end;if nargin<5; alfa=0.5; end;if nargin<4; N=16; end;b=firrcos(N,fb,2*alfa*fb,fs);y=filter(b,1,x);%二进制转换成四进制function [y,yn]=two2four(x,m);T=[0 1;3 2]; n=length(x); ii=1;for i=1:2:n1;xi=x(i:i+1)+1;yn(ii)=T(xi(1),xi(2));ii=ii+1;end;yn=yn1.5; y=yn;for i=1:m1;y=[y;yn];end;%四进制转换成二进制function xn=four2two(yn);y=yn; ymin=min(y); ymax=max(y); ymax=max([ymax abs(ymin)]); ymin=abs(ymax); yn=(yymin)*3/(ymaxymin);%设置门限电平，判决I0=find(yn< 0.5); yn(I0)=zeros(size(I0));I1=find(yn>=0.5 & yn<1.5); yn(I1)=ones(size(I1));I2=find(yn>=1.5 & yn<2.5); yn(I2)=ones(size(I2))*2;I3=find(yn>=2.5); yn(I3)=ones(size(I3))*3;%一名四进制码元转换为两位二进制码元T=[0 0;0 1;1 1;1 0]; n=length(yn);for i=1:n;xn(i,:)=T(yn(i)+1,:);end;xn=xn'; xn=xn(:); xn=xn';%画出星座图function c=constel(x,fs,fb,fc);N=length(x); m=2*fs/fb; n=fs/fc; i1=mn; i=1; ph0=(i11)*2*pi/n; while i <= N/m;xi=x(i1:i1+n1);y=2*fft(xi)/n; c(i)=y(2);i=i+1; i1=i1+m;end;%如果无输出，则作图if nargout<1;cmax=max(abs(c));ph=(0:5:360)*pi/180;plot(1.414*cos(ph),1.414*sin(ph),'c');hold on;for i=1:length(c);ph=ph0angle(c(i));a=abs(c(i))/cmax*1.414;plot(a*cos(ph),a*sin(ph),'r*'); end;plot([1.5 1.5],[0 0],'k:',[0 0],[1.5 1.5],'k:');hold off; axis equal; axis([1.5 1.5 1.5 1.5]); end;。
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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.. 0QAM简介 0SIMULINK 0SIMULINK与通信仿真 (1)第2章正交振幅调制 (2)MQAM信号的星座图 (2)16QAM的调制解调原理 (4)16QAM的改进方案 (5)第3章 16QAM调制解调系统实现与仿真 (7)16QAM 调制模块的模型建立与仿真 (9)信号源 (9)串并转换模块 (9)2/4电平转换模块 (10)其余模块 (12)调制系统的实现 (13)16QAM解调模块的模型建立与仿真 (14)相干解调 (14)4/2电平判决 (15)并串转换 (17)参考文献 (20)第1章绪论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。
近年来，随着通信业务需求的迅速增长，寻找频谱利用率高的数字调制方式已成为数字通信系统设计、研究的主要目标之一。
正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是一种频谱利用率很高的调制方式，其在中、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人们的重视。
QAM数字调制器作为DVB系统的前端设备，接收来自编码器、复用器、DVB 网关、视频服务器等设备的TS流，进行RS编码、卷积编码和QAM数字调制，输出的射频信号可以直接在有线电视网上传送，同时也可根据需要选择中频输出。
它以其灵活的配置和优越的性能指标，广泛的应用于数字有线电视传输领域和数字MMDS系统。
作为国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式之一，正交振幅调制（QAM）在移动通信中频谱利用率一直是人们关注的焦点之一，随着微蜂窝（Microcell）和微微蜂窝（Picocell）系统的出现，使得信道的传输特性发生了很大变化，接收机和发射机之间通常具有很强的支达分量，以往在蜂窝系统中不能应用的但频谱利用率很高的WAM已引起人们的重视，许多学者已对16QAM及其它变型的QAM在PCN中的应用进行了广泛深入地研究。
SIMULINKSimulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
SIMULINK与通信仿真仿真是衡量系统性能的工具，它通过仿真模型的仿真结果来推断原系统的性能，从而为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参考。
仿真是科学研究和工程建设中不可缺少的方法。
实际的通信系统是一个功能结构相当复杂的系统，对于这个系统作出的任何改变都可能影响到整个系统的性能和稳定。
而Simulink作为Matlab提供的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的工具包，提供了仿真所需的信源编码、纠错编码、信道、调制解调以及其它所用的全部库函数和模块。
可见，不管对任何复杂的通信系统，用Simulink对其仿真都是一个不错的选择。
第2章 正交振幅调制MQAM 信号的星座图MQAM 信号表示式可写成 )sin cos (2)(t w B t w A T t S c i c i B MQAM +=（ 其中，Ai 和Bi 是振幅，表示为⎭⎬⎫-±=-±=)12()12(j Bj i Ai 其中，i,j=1,2,…，L ，当L=1时，是4QAM 信号；当L=2时，是16QAM 信号；当L=4时，是64QAM 信号。
选择正交的基本信号为 ⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==t w T t t w T t c B c B sin 2)(cos 2)(21ϕϕ 在信号空间中MQAM 信号点⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=j i ij B A S (i,j=1,2,…,L)图是MQAM 的星座图，这是一种矩形的MQAM 星座图。
图 MQAM 信号星座图 为了说明MQAM 比MPSK 具有更好的抗干扰能力，图示出了16PSK 和16QAM 的星座图，这两个星座图表示的信号最大功率相等，相邻信号点的距离d1，d2分别为： 2DPSK A A d 39.016sin 21=≈π， 16QAM A M d 47.01162122=-=-≈。
结果表明，d2>d1，大约超过。
合理地比较两星座图的最小空间距离应该是以平均功率相等为条件。
可以证明，在平均功率相等条件下，16QAM 的相邻信号距离超过16PSK 约。
星座图中，两个信号点距离越大，在噪声干扰使信号图模糊的情况下，要求分开两个可能信号点越容易办到。
因此16QAM 方式抗噪声干扰能力优于16PSK 。
图 16QAM和16PSK的星座图MQAM的星座图除正方形外，还有圆形、三角形、矩形、六角形等。
星座图的形式不同，信号点在空间距离也不同，误码性能也不同。
MQAM和MPSK在相同信号点数时，功率谱相同，带宽均为基带信号带宽的2倍。
16QAM的调制解调原理MQAM的调制解调框图如图所示。
在发送端调制器中串/并变换使得信息速率为Rb的输入二进制信号分成两个速率为Rb/2的二进制信号，2/L电平转换将每个速率为Rb/2的二进制信号变为速率为Rb/（2lbL）的电平信号，然后分别与两个正交载波相乘，再相加后即得MQAM信号。
在接收端解调器中可以采用正交的相干解调方法。
接受到的信号分两路进入两个正交的载波的相干解调器，再分别进入判决器形成L进制信号并输出二进制信号，最后经并/串变换后得到基带信号。
MQAM调制MQAM的解调图 MQAM调制解调框图16QAM的改进方案为了适应不同的需要，QAM有一些改进方案，如正交部分响应幅度调制（MQPR）、非线性正交振幅调制（NLA-QAM）、叠加式正交振幅调制（SQAM）等，还可以把QAM调制与信道编码技术结合起来设计，取得最优的可靠性和有效性，这种技术称为网格编码调制（TCM）。
调制这是一种在多电平正交调制中，上下两支路的同相和正交基带信号都用部分响应信号（通常采用第Ⅰ类和第Ⅳ类部分响应）的调制方式。
QPR与QAM相比，在相同信息传输速率条件下，严格带宽受限的QPR优于QAM。
调制QAM信号在进行传输之前，还要进行功率放大，而高效的功率放大是非线性的功率放大器，故而需考虑非线性对QAM的特性没有明显的影响措施，这就是NLA-QAM调制。
NLA-QAM信号的产生方法与QAM不相同，但解调的方法与QAM完全一样。
调制QAM调制信号在码元转换时刻有相位跳变的时刻，旁瓣分量比连续相位的调制信号要高。
要改善QAM的频谱特性，应改善其基带波形以平滑码元转换时的相位变化，SQAM就是从这个角度提出的。
SQAM的基本脉冲波形是由两个宽度为TB的升余弦波形与一个宽度为2TB的升余弦波形叠加而成。
采用正交调制方式时，在下支路要延时TB/2，并且上下两支路放大倍数相差60dB。
SQAM信号的功率谱与QAM相比，旁瓣分量得到有效地抑制。
第3章 16QAM调制解调系统实现与仿真前面两章简单介绍了16QAM的调制解调和SIMULINK的工作原理，下面本文将用MATLAB 数学软件中的SIMULINK模块实现16QAM调制、解调通信系统，并进行仿真。
由第二章MQAM 的调制解调原理可以得出，16QAM的调制解调框图如下所示：图 16QAM的调制解调框图由图可以知道，16QAM的调制解调原理比较简单，接下来，我们将通过调制与解调两大模块来介绍SIMULINK下16QAM的仿真结果，并且将对仿真结果作出分析并对系统进行一定的优化，从而获得较好的系统模型。
下页为本次仿真的系统总体框图：图仿真总体框图16QAM 调制模块的模型建立与仿真通过对图中16QAM 调制原理框图的分析，16QAM 一个码元所携带的信息为M 2log 即4bit ，是一般基带数字调制（QPSK ）码元携带信息量的2倍。
而且16QAM 调制是由两路相互独立的信号进行调制，一个16QAM 码元宽度是基础信号的2倍。
以下我将对系统仿真框图中的各模块进行简单的介绍：信号源本次仿真在信号源部分采用了伪随机序列发生器，由于系统要求基带信号码元速率，则本序列发生器的基本参数设置如下：Generator polynomial:[1 0 0 0 0 1 1]Initial states:[0 0 0 0 0 1]Output mask vector:0Sample time:1/19200Output data type:double串并转换模块由于系统仿真总框图涉及模块较多，为不失美观同时又能显的浅显易懂特将串并转化作成一个单独子系统而嵌入总系统中。
该子系统内部框图如下所示：图 串并转换模块由图可知，本子系统有一个输入端口和两个输出端口。
系统首先将输入的伪随机序列分成两路并将其中的一路直接按整数因子2抽取，然后进行一个单位的延时，这样便得到了原随机序列的奇数码元；对于另外一路则先进行延迟然后下采样便可得到原序列的偶数码元，至此串并转换也是结束了。