基于MATLAB的M-QAM数字基带通信系统仿真报告
毕业设计(论文)基于matlab的数字基带通信系统仿真
基于matlab的数字基带通信系统仿真1.课程设计的目的(1)增加对仿真软件的认识，学会对各种软件的操作和使用方法(2)加深理解数字基带通信系统的概念(3)初步掌握系统的设计方法，培养独立工作能力2.设计方案论证2.1数字基带传输系统在数字传输系统中，其传输的对象通常是二进制数字信号，它可能是来自计算机、电传打字机或其它数字设备的各种数字脉冲，也可能是来自数字终端的脉冲编码调制（PCM）信号。
这些二进制数字信号的频带范围通常从直流和低频开始，直到某一频率m f ，我们称这种信号为数字基带信号。
在某些有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接传送，这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统，我们称它为基带传输系统。
而在另外一些信道，特别是无线信道和光信道中，数字基带信号则必须经过调制过程，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，相应地，在接收端必须经过解调过程，才能恢复数字基带信号。
我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。
数字基带传输系统的模型如图 1所示，它主要包括码型变换器、发送滤波器、信道、接收滤波器、均衡器和取样判决器等部分。
图1 数字基带传输系统模型1.2 数字基带信号1.2.1数字基带信号波形对不同的数字基带传输系统，应根据不同的信道特性及系统指标要求，选择不同的数字脉冲波形。
原则上可选择任意形状的脉冲作为基带信号波形，如矩形脉冲、三角波、高斯脉冲及升余弦脉冲等。
但实际系统常用的数字波形是矩形脉冲，这是由于矩形脉冲纤数字传输系统中的线路传输码型。
此外，CMI 码和曼彻斯特码一样都是将一位二进制码用一组两位二进制码表示，因此称其为1B2B 码。
（5）4B/3T 码4B/3T 码是1B/1T 码的改进型它把4 个二进制码元变换为3个三进制码元。
显然，在相同信息速率的条件下，4B/3T 码的码元传输速率要比1B/1T 码的低，因而提高了系统的传输效率。
基于MATLAB下的QAM仿真
基于MATLAB下的QAM仿真————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1.课程设计目的随着现代通信技术的发展，特别是移动通信技术高速发展，频带利用率问题越来越被人们关注。
在频谱资源非常有限的今天，传统通信系统的容量已经不能满足当前用户的要求。
正交幅度调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)以其高频谱利用率、高功率谱密度等优势，成为宽带无线接入和无线视频通信的重要技术方案。
首先介绍了QAM调制解调原理，提出了一种基于MATLAB的16QAM系统调制解调方案，包括串并转换，2-4电平转换，抽样判决，4-2电平转换和并串转换子系统的设计，对16QAM的星座图和调制解调进行了仿真，并对系统性能进行了分析，进而证明16QAM调制技术的优越性。
2.课程设计要求（1）设计一个16QAM调制与解调系统。
（2）设计程序时必须使得程序尽可能的简单。
（3）利用MATLAB进行程序编写并对系统进行仿真分析。
3.相关知识随着现代通信技术的发展，特别是移动通信技术高速发展，新的需求层出不穷，促使新的业务不断产生，因而导致频率资源越来越紧张。
在有限的带宽里要传输大量的多媒体数据，频谱利用率成为当前至关重要的课题，由于具有高频谱利用率、高功率谱密度等优势，16QAM技术被广泛应用于高速数据传输系统.在很多宽带应用领域，比如数字电视广播，Internet宽带接入，QAM系统都得到了广泛的应用。
QAM也可用于数字调制。
数字QAM有4QAM、8QAM、16QAM、32QAM 等调制方式。
其中，16QAM和32QAM广泛用于数字有线电视系统。
当今国际市场上出现了采用16QAM调制技术的卫通调制解调器，如美国COMTECH EF DATA公司新推出的CDM-600。
该卫通调制解调器支持速率高达20Mbps[1]。
基于matlab的通信系统仿真报告
创新实践报告报告题目：基于matlab地通信系统仿真学院名称：信息工程学院姓名：余盛泽班级学号： 11042232指导老师：温靖二O一四年十月十五日目录一、引言 (2)二、仿真分析与测试 (3)2.1 随机信号地生成 (3)2.2信道编译码 (4)2.2.1 卷积码地原理 (4)2.2.2 译码原理 (4)2.3 调制与解调 (5)2.3.1 BPSK地调制原理 (5)2.3.2 BPSK解调原理 (5)2.3.3 QPSK调制与解调 (6)2.4信道 (7)2.4.1 加性高斯白噪声信道 (7)2.4.2 瑞利信道 (7)2.5多径合并 (8)2.5.1 MRC方式 (8)2.5.2 EGC方式 (8)2.6采样判决 (8)2.7理论值与仿真结果地对比 (9)三、系统仿真分析 (9)3.1有信道编码和无信道编码地地性能比较 (9)3.1.1信道编码地仿真 (9)3.1.2有信道编码和无信道编码地比较 (10)3.2 BPSK与QPSK调制方式对通信系统性能地比较 (11)3.2.1调制过程地仿真 (11)3.2.2不同调制方式地误码率分析 (12)3.3高斯信道和瑞利衰落信道下地比较 (13)3.3.1信道加噪仿真 (13)3.3.2不同信道下地误码分析 (14)3.4不同合并方式下地对比 (14)3.4.1 MRC不同信噪比下地误码分析 (15)3.4.2 EGC不同信噪比下地误码分析 (15)3.4.3 MRC、EGC分别在2根、4根天线下地对比 (16)3.5理论数据与仿真数据地区别 (16)四、设计小结 (17)参考文献 (18)一、引言现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来越高，构成越来越复杂；另一方面，要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本，提高水平.这样尖锐对立地两个方面地要求，只有通过使用强大地计算机辅助分析设计技术和工具才能实现. 在这种迫切地需求之下，MATLAB应运而生.它使得通信系统仿真地设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快地发展. 通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计地全过程，对通信系统地发展起着举足轻重地作用.通信系统仿真具有广泛地适应性和极好地灵活性，有助于我们更好地研究通信系统性能. 通信系统仿真地基本步骤如下图所示：二、仿真分析与测试2.1 随机信号地生成利用Matlab中自带地函数randsrc来产生0、1等概分布地随机信号.源代码如下所示：global NN=300。
基于matlab的QAM信号性能仿真
基于matlab的QAM信号性能仿真引言正交振幅调制，这是近年来被国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式。
QAM是数字信号的一种调制方式，在调制过程中，同时以载波信号的幅度和相位来代表不同的数字比特编码，把多进制与正交载波技术结合起来，进一步提高频带利用率。
单独使用振幅和相位携带信息时，不能最充分利用信号平面，这可由矢量图中信号矢量端点的分布直观观察到。
多进制振幅调制时，矢量端点在一条轴上分布；多进制相位调制时，矢量点在一个圆上分布。
随着进制数M的增大，这些矢量端点之间的最小距离也随之减少。
但如果充分利用整个平面，将矢量端点重新合理地分布，则可能在不减小最小距离的情况下，增加信号的端点数。
基于上述概念引出的振幅与相位结合的调制方式被称为数字复合调制方式，一般的复合调制称为幅相键控(APK)，2个正交载波幅相键控称为正交振幅调制。
随着通信业迅速的发展，传统通信系统的容量已经越来越不能满足当前用户的要求，而可用频谱资源有限，也不能靠无限增加频道数目来解决系统容量问题。
另外，人们亦不能满足通信单一的语音服务，希望能利用移动电话进行图像等多媒体信息的通信。
但由于图像通信比电话需要更大的信道容量。
高效、可靠的数字传输系统对于数字图像通信系统的实现很重要，正交幅度调制是数字通信中一种经常利用的数字调制技术，尤其是多进制QAM具有很高的频带利用率，在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下，正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
一、现代数字调制技术概述所有无线通信的基础，调制是一个将数据传送到无线电调制是载波用于发射的过程。
如今的大多数无线传输都是数字过程，并且可用的频谱有限，因此调制方式变得前所未有地重要。
如今的调制的主要目的是上将尽可能多的数据压缩到最少的频谱中。
此目标被称为频谱效率，量度数据在分配的带宽中传输的速度。
此度量的单位是比特每秒每赫兹(b/s/Hz)。
现在已现出现了多种用来实现和提高频谱效率的技术，下面将常用的几种数字调制技术进行简单介绍。
M—QAM通信系统及matlab的仿真
五.M-QAM在有线电视网的应用
■ 目前应用的比较广泛的是基于有线电视网络的 Cable Modem系统，其基本架构如图所示。有线 电视网络通过Cable Modem终端系统（CMTS）与 互联网络连接。
■ 对应于各种可能的符号数M，有两种不同的 QAM星座图，当每个符号对应于偶数个比特 时，星座图是正方形的；当每个符号对应于 奇数个比特时，星座图是十字行的。
1.QAM正方形星座图
当每个符号对应于偶数个比特时，有 其中，L为正整数。对于具有正方形星座图QAM， 有序坐标对通常构成一个正方形的矩阵
在实际中，常用的一种QAM信号空间如图， 方形QAM，4QAM,16QAM,64QAM
■ 在接收端，输入信号与本地恢复的两个正 交载波信号相乘以后，经过低通滤波器、多 电平判决、L电平到2电平变换，再经过并/串 变换就得到输出数据。
三.QAM的星座图
■ 对于QAM调制而言，如何设计QAM信号的结 构不仅影响到已调信号的功率谱特性，而且 影响已调信号的解调及其性能。因而研究 QAM的星座图来设计信号的结构显得十分重 要。
QAM中的振幅Am和Bm，可以表示成： Am=dmA，Bm=emA
式中，A是固定的振幅，（dm，em）决定已 调QAM信号在信号空间中的坐标点
二.QAM的调制和相干解调
■ QAM的调制和相干解调如图一。在调制端， 输入数据经过串/并变换后分为两路，分别经 过2电平到L电平的变换，形成Am和Bm，之后 Am和Bm经过调制低通滤波器，与相互正交的各 路载波相乘。最后将两个信号相加就可以得 到已调输出信号y(t).
基于MATLAB的数字基带通信系统仿真
北京邮电大学世纪学院毕业设计(论文)题目基于Matlab的数字基带通信系统仿真学号学生姓名专业名称通信与信息工程所在系(院) 通信与信息工程系指导教师年月日北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）任务书备注1、由指导教师撰写，可根据长度加页，一式三份，教务处、系（院）各留存一份，发给学生一份，任务完成后附在论文内；2、凡审核不通过的任务书，请重新申报。
题目数字基带传输系统的仿真摘要本论文主要研究了数字信号的基带传输的基本概念及数字信号基带传输的传输过程和如何用MATLAB软件仿真设计数字基带传输系统。
本文首先介绍了MATLAB仿真软件。
然后介绍了本课题的理论依据，包括数字通信，数字基带传输系统的组成及数字基带信号的传输过程。
接着介绍了数字基带传输系统的特性包括数字PAM信号功率普密度及常用线路码型，并通过比较最终选择双极性不归零码。
之后介绍了数字基带信号的最佳接收的条件以及如何通过示波器观察基带信号的波形。
最后按照仿真过程基本步骤用MATLAB的仿真工具实现了数字基带传输系统的仿真过程，对系统进行了分析。
关键词数字基带传输系统 MATLAB 计算机仿真Title Digital Base Band Transmission System SimulationAbstractThis paper mainly studies the baseband transmission of digital signal and the basic concept of baseband transmission of digital signal in the transmission process and how to use MATLAB software to design and Simulation of digital baseband transmission system. This paper first introduces MATLAB simulation software. Then introduces the theoretical basis, including digital communication, digital baseband transmission system and digital baseband signal transmission process. Then it introduces the characteristics of digital baseband transmission system includes the digital PAM signal power spectrum density and commonly used line code, and through the comparison of the final choice of bipolar nrz. After introducing the digital baseband signal received by the best conditions and how the baseband signal waveform oscilloscope observation. Finally, in accordance with the basic steps of simulation process using MATLAB simulation tool to achieve the digital baseband transmission system simulation process, has carried on the system analysis.Keywords Digital Base Band Transmission System Computer simulation1.序论 (1)1.1 数字基带传输系统概述 (1)2. MATLAB基本知识 (4)2.1 MATLAB简介 (4)2.2 MATLAB特点 (4)2.3 MATLAB优势 (5)2.4 MATLAB常用函数 (7)2.5 MATLAB常用工具箱 (8)3.数字基带传输系统的简介 (10)3.1 研究意义 (10)3.2数字基带传输系统 (10)3.2.1 基带传输系统简介 (10)3.2.2 基带传输系统结构图 (11)3.2.3 基带传输过程 (11)4.综合研究基带传输系统的特性 (13)4.1数字PAM信号 (13)4.2数字PAM信号功率谱密度 (14)4.2.1单极性不归零码（NRZ） (14)4.2.2 双极性不归零码 (15)4.2.3 单极性归零码（RZ） (15)4.2.4双极性归零码 (16)4.2.5差分码（相对码） (17)4.3常用线路码型 (18)4.3.1 AMI码 (19)4.3.2 HDB3码 (19)4.3.3 CMI码 (20)4.3.4 数字双向码 (20)4.4数字基带信号的最佳接收 (20)4.5带限系统下的基带信号 (21)4.5.1 抽样点无码间干扰的基带成型 (21)4.5.2 升余弦滚降系统 (21)4.5.3 最佳基带系统 (21)4.5.4 基带信号眼图 (22)4.6 部分响应系统 (24)5.基带传输系统的设计及仿真 (25)5.1随机信号的产生 (26)5.1.1 高斯噪声的产生 (26)5.1.2 随机码序列的产生 (26)5.1.3 产生数字基带信号的一般方法 (26)5.1.4 NRZ及RZ信号的产生 (27)5.1.5 眼图 (28)5.2 误码率 (28)5.2.1取样判决 (28)5.2.2 误码率测量 (28)5.4 实验结果 (29)6.通信系统发展前景 (31)6.1 3G技术 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于Matlab／Simulink的QAM通信系统的仿真
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进 行 抑 制 载 波 的 双边 带 调 幅 ，利用 这种 已调 信 号 的频 谱 在 同
Matlab通信系统仿真实验报告
Matlab通信原理仿真学号：*******姓名：圣斌实验一 Matlab 基本语法与信号系统分析一、 实验目的：1、掌握MATLAB 的基本绘图方法；2、实现绘制复指数信号的时域波形。
二、 实验设备与软件环境：1、实验设备：计算机2、软件环境：MATLAB R2009a三、 实验内容：1、MATLAB 为用户提供了结果可视化功能，只要在命令行窗口输入相应的命令，结果就会用图形直接表示出来。
MATLAB 程序如下：x = -pi:0.1:pi; y1 = sin(x); y2 = cos(x); %准备绘图数据 figure(1); %打开图形窗口subplot(2,1,1); %确定第一幅图绘图窗口 plot(x,y1); %以x ，y1绘图title('plot(x,y1)'); %为第一幅图取名为’plot(x,y1)’ grid on; %为第一幅图绘制网格线 subplot(2,1,2) %确定第二幅图绘图窗口 plot(x,y2); %以x ，y2绘图xlabel('time'),ylabel('y')%第二幅图横坐标为’time ’,纵坐标为’y ’运行结果如下图：-1-0.500.51plot(x,y1)-1-0.500.51timey2、上例中的图形使用的是默认的颜色和线型，MATLAB中提供了多种颜色和线型，并且可以绘制出脉冲图、误差条形图等多种形式图：MATLAB程序如下：x=-pi:.1:pi;y1=sin (x);y2=cos (x);figure (1);%subplot (2,1,1);plot (x,y1);title ('plot (x,y1)');grid on%subplot (2,1,2);plot (x,y2);xlabel ('time');ylabel ('y')subplot(1,2,1),stem(x,y1,'r') %绘制红色的脉冲图subplot(1,2,2),stem(x,y1,'g') %绘制绿色的误差条形图运行结果如下图：3、一个复指数信号可以分解为实部和虚部两部分。
基于MATLAB 的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真通信原理课程设计
通信原理课程设计报告题目：基于MATLAB 的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真班级：通信工程1411姓名：杨仕浩(2014111347）解博文(2014111321）介子豪(2014111322）指导老师：罗倩倩成绩：日期：2016 年12 月21 日基于MATLAB的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真摘要：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，因此在自适应信道调制技术中得到了较多应用。
本次课程设计主要运用MATLAB软件对M =16 进制正交幅度调制系统进行了仿真，从理论上验证16进制正交幅度调制系统工作原理，为实际应用和科学合理地设计正交幅度调制系统,提供了便捷、高效、直观的重要方法。
实验及仿真的结果证明，多进制正交幅度调制解调易于实现，且性能良好，是未来通信技术的主要研究方向之一，并有广阔的应用前景。
关键词：正交幅度调制系统；MATLAB；仿真目录1引言 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2课程设计的基本任务和要求 (1)1.3仿真平台Matlab (1)2 QAM系统的介绍 (2)2.1正交幅度调制技术 (2)2.2QAM调制解调原理 (5)2.3QAM的误码率性能 (7)3 多进制正交幅度（M-QAM）调制及相干解调原理框图 (9)4 基于MATLAB的多进制正交幅度（M-QAM）调制及相干解调设计与仿真 (10)4.1系统设计 (10)4.2随机信号的生成 (10)4.3星座图映射 (11)4.4波形成形（平方根升余弦滤波器） (13)4.5调制 (14)4.6加入高斯白噪声之后解调 (15)5 仿真结果及分析 (20)6 总结与体会 (23)6.1总结 (23)6.2心得体会 (24)【参考文献】 (25)附录 (26)1引言本次课程设计主要运用MATLAB软件进行程序编写。
实现模拟基带信号经QAM调制与相干解调的传输过程，通过分析比较调制解调输出波形以及功率谱特征，理解QAM调制解调原理。
基于Matlab的QAM调制系统仿真
《通信技术综合实验》实验报告题目基于Matlab的QAM调制系统仿真系（院）计算机科学技术系专业通信工程班级学生学号2011年 1月 11日基于Matlab的QAM调制系统仿真1.引言随着通信业迅速的发展，传统通信系统的容量已经越来越不能满足当前用户的要求，而可用频谱资源有限，业不能靠无限增加频道数目来解决系统容量问题。
另外，人们亦不能满足通信单一的语音服务，希望能利用移动进行图像等多媒体信息的通信。
但由于图像通信比需要更大的信道容量。
高效、可靠的数字传输系统对于数字图像通信系统的实现很重要，正交幅度调制QAM是数字通信中一种经常利用的数字调制技术，尤其是多进制QAM具有很高的频带利用率，在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下，正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
为了加深对QAM调制解调数字传输系统的理解，本实验对整个16－QAM基带传输系统的仿真，结构框图如图所示:2.仿真分析与设计（1）随机信号的生成利用Matlab中自带的函数randsrc来产生0、1等概分布的随机信号。
源代码如下所示：global NN=300;global pp=0.5;source=randsrc(1,N,[1,0;p,1-p]);（2）星座图映射将等概分布的0、1信号映射到16QAM星座图上。
每四个bit构成一个码子，具体实现的方法是，将输入的信号进行串并转换分成两路，分别叫做I路和Q路。
再把每一路的信号分别按照两位格雷码的规则进行映射，这样实际上最终得到了四位格雷码。
为了清楚说明，参看表1表1 两位格雷码的映射规律源代码如下所示：function [y1,y2]=Qam_modulation(x)%QAM_modulation%对产生的二进制序列进行QAM调制%=====首先进行串并转换，将原二进制序列转换成两路信号N=length(x);a=1:2:N;y1=x(a);y2=x(a+1);%=====分别对两路信号进行QPSK调制%======对两路信号分别进行2－4电平变换a=1:2:N/2;temp1=y1(a);temp2=y1(a+1);y11=temp1*2+temp2;temp1=y2(a);temp2=y2(a+1);y22=temp1*2+temp2;%=======对两路信号分别进行相位调制a=1:N/4;y1=(y11*2-1-4)*1.*cos(2*pi*a);y2=(y22*2-1-4)*1.*cos(2*pi*a);%========按照格雷码的规则进行映射y1(find(y11==0))=-3;y1(find(y11==1))=-1;y1(find(y11==3))=1;y1(find(y11==2))=3;y2(find(y22==0))=-3;y2(find(y22==1))=-1;y2(find(y22==3))=1;y2(find(y22==2))=3;（3）插值为了能够模拟高斯白噪声的宽频谱特性，以及为了能够显示波形生成器（平方根升余弦滤波器）的效果，所以在原始信号中间添加一些0点。
通信对抗：基于matlab的M-QAM通信系统的仿真
西南科技大学实验设计报告实验名称：数字通信课程设计设计名称：基于matlab的M-QAM通信系统的仿真姓名：伍炳、马波、曹征、杜瑞平、邓强、段亚斐学号: 20080858、0864、0869、0859、0860、0871班级：对抗0801班指导教师：尤晓健起止日期：2011.10.01-2011.11.01西南科技大学信息工程学院制基于matlab的M-QAM通信系统的仿真一、设计目的和意义从信号平面自用率方面看，单独使用幅度或相位携带信息时，不能最充分地利用信号平面。
而M-QAM调制则正是解决这一问题的一种调制方式，采用幅度相位相结合的调制方式，可以使同样大的信息平面内有更多的信息点。
从抗干扰方面看，在星座图上，采用M-QAM调制的信息的各点的距离要大于采用其它调制的，由星座图上点的特性可知，距离越大，抗干扰能力越强，所以在抗干扰能力方面，QAM调制也优于其它几种调制方式。
由上可知，在现代数字通信系统中，幅度与相位相结合的多进制调制有着重要的意义，并且运用也日益广泛。
二、设计原理本设计中所采用的16QAM为16进制的幅度相位相结合调制。
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。
其星座图如图1所示。
图1 16QAM矩形星座图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。
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cos ω c t 相乘，一路与sin ω c 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。
基于matlab的MQAM通信系统的仿真
课程设计学生日志课程设计考勤表课程设计评语表基于matlab的M-QAM通信系统的仿真一、设计目的和意义(1)通过仿真进一步掌握M-QAM调制及解调的原理；(2)学会用matlab编程对通信系统进行仿真；(3)学会用理论知识去分析结果。
二、设计原理利用Matlab仿真软件，完成如图1所示的一个基本的数字通信系统。
信号源产生0、1等概分布的随机信号，映射到16QAM的星座图上，同时一路信号已经被分成了I路和Q路，后边的处理建立在这两路信号的基础上。
I路和Q路信号分别经过平方根升余弦滤波器，再加入高斯白噪声，然后通过匹配滤波器（平方根升余弦滤波器）。
最后经过采样，判决，得到0、1信号，同原信号进行比较，给出16QAM数字系统的误码。
图1三、详细设计步骤随机信号的生成利用Matlab中自带的函数randsrc来产生0、1等概分布的随机信号。
源代码如下所示：global NN=300;global pp=0.5;source=randsrc(1,N,[1,0;p,1-p]);星座图映射将等概分布的0、1信号映射到16QAM星座图上。
每四个bit构成一个码子，具体实现的方法是，将输入的信号进行串并转换分成两路，分别叫做I路和Q路。
再把每一路的信号分别按照两位格雷码的规则进行映射，这样实际上最终得到了四位格雷码。
为了清楚说明，参看表1function [y1,y2]=Qam_modulation(x)%QAM_modulation%对产生的二进制序列进行QAM调制%=====首先进行串并转换，将原二进制序列转换成两路信号N=length(x);a=1:2:N;y1=x(a);y2=x(a+1);%=====分别对两路信号进行QPSK调制%======对两路信号分别进行2－4电平变换a=1:2:N/2;temp1=y1(a);temp2=y1(a+1);y11=temp1*2+temp2;temp1=y2(a);temp2=y2(a+1);y22=temp1*2+temp2;%=======对两路信号分别进行相位调制a=1:N/4;y1=(y11*2-1-4)*1.*cos(2*pi*a);y2=(y22*2-1-4)*1.*cos(2*pi*a);%========按照格雷码的规则进行映射y1(find(y11==0))=-3;y1(find(y11==1))=-1;y1(find(y11==3))=1;y1(find(y11==2))=3;y2(find(y22==0))=-3;y2(find(y22==1))=-1;y2(find(y22==3))=1;y2(find(y22==2))=3;插值为了能够模拟高斯白噪声的宽频谱特性，以及为了能够显示波形生成器（平方根升余弦滤波器）的效果，所以在原始信号中间添加一些0点。
MATLAB通信系统仿真实验报告
MATLAB通信系统仿真实验报告实验一、MATLAB的基本使用与数学运算目的：学习MATLAB的基本操作，实现简单的数学运算程序。
内容：1-1 要求在闭区间[0，2π]上产生具有10个等间距采样点的一维数组。
试用两种不同的指令实现。
运行代码：x=[0:2*pi/9:2*pi]运行结果：1-2 用M文件建立大矩阵xx=[ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.92.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.93.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9]代码：x=[ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.91.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.92.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.93.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9]m_mat运行结果：1-3已知A=[5，6;7，8]，B=[9，10;11,12]，试用MATLAB分别计算A+B,A*B,A.*B,A^3，A.^3，A/B,A\B.代码：A=[5 6;7 8] B=[9 10;11 12] x1=A+B X2=A-B X3=A*B X4=A.*B X5=A^3 X6=A.^3 X7=A/B X8=A\B运行结果：1-4任意建立矩阵A，然后找出在[10,20]区间的元素位置。
程序代码及运行结果：代码：A=[12 52 22 14 17;11 10 24 03 0;55 23 15 86 5 ] c=A>=10&A<=20运行结果：1-5 总结：实验过程中，因为对软件太过生疏遇到了些许困难，不过最后通过查书与同学交流都解决了。
例如第二题中，将文件保存在了D盘，而导致频频出错，最后发现必须保存在MATLAB文件之下才可以。
基于Matlab的QAM调制系统仿真设计
《通信技术综合实验》实验报告题目基于Matlab的QAM调制系统仿真系（院）计算机科学技术系专业通信工程班级学生姓名学号2011年 1月 11日基于Matlab的QAM调制系统仿真1.引言随着通信业迅速的发展，传统通信系统的容量已经越来越不能满足当前用户的要求，而可用频谱资源有限，业不能靠无限增加频道数目来解决系统容量问题。
另外，人们亦不能满足通信单一的语音服务，希望能利用移动电话进行图像等多媒体信息的通信。
但由于图像通信比电话需要更大的信道容量。
高效、可靠的数字传输系统对于数字图像通信系统的实现很重要，正交幅度调制QAM是数字通信中一种经常利用的数字调制技术，尤其是多进制QAM具有很高的频带利用率，在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下，正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
为了加深对QAM调制解调数字传输系统的理解，本实验对整个16－QAM基带传输系统的仿真，结构框图如图所示:2.仿真分析与设计（1）随机信号的生成利用Matlab中自带的函数randsrc来产生0、1等概分布的随机信号。
源代码如下所示：global NN=300;global pp=0.5;source=randsrc(1,N,[1,0;p,1-p]);（2）星座图映射将等概分布的0、1信号映射到16QAM星座图上。
每四个bit构成一个码子，具体实现的方法是，将输入的信号进行串并转换分成两路，分别叫做I路和Q路。
再把每一路的信号分别按照两位格雷码的规则进行映射，这样实际上最终得到了四位格雷码。
为了清楚说明，参看表1表1 两位格雷码的映射规律源代码如下所示：function [y1,y2]=Qam_modulation(x)%QAM_modulation%对产生的二进制序列进行QAM调制%=====首先进行串并转换，将原二进制序列转换成两路信号N=length(x);a=1:2:N;y1=x(a);y2=x(a+1);%=====分别对两路信号进行QPSK调制%======对两路信号分别进行2－4电平变换a=1:2:N/2;temp1=y1(a);temp2=y1(a+1);y11=temp1*2+temp2;temp1=y2(a);temp2=y2(a+1);y22=temp1*2+temp2;%=======对两路信号分别进行相位调制a=1:N/4;y1=(y11*2-1-4)*1.*cos(2*pi*a);y2=(y22*2-1-4)*1.*cos(2*pi*a);%========按照格雷码的规则进行映射y1(find(y11==0))=-3;y1(find(y11==1))=-1;y1(find(y11==3))=1;y1(find(y11==2))=3;y2(find(y22==0))=-3;y2(find(y22==1))=-1;y2(find(y22==3))=1;y2(find(y22==2))=3;（3）插值为了能够模拟高斯白噪声的宽频谱特性，以及为了能够显示波形生成器（平方根升余弦滤波器）的效果，所以在原始信号中间添加一些0点。
基于MATLAB 的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真通信原理课程设计
通信原理课程设计报告题目：基于MATLAB 的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真班级：通信工程1411姓名：杨仕浩(2014111347）解博文(2014111321）介子豪(2014111322）指导老师：罗倩倩成绩：日期：2016 年12 月21 日基于MATLAB的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真摘要：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，因此在自适应信道调制技术中得到了较多应用。
本次课程设计主要运用MATLAB软件对M =16 进制正交幅度调制系统进行了仿真，从理论上验证16进制正交幅度调制系统工作原理，为实际应用和科学合理地设计正交幅度调制系统,提供了便捷、高效、直观的重要方法。
实验及仿真的结果证明，多进制正交幅度调制解调易于实现，且性能良好，是未来通信技术的主要研究方向之一，并有广阔的应用前景。
关键词：正交幅度调制系统；MATLAB；仿真目录1引言 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2课程设计的基本任务和要求 (1)1.3仿真平台Matlab (1)2 QAM系统的介绍 (2)2.1正交幅度调制技术 (2)2.2QAM调制解调原理 (5)2.3QAM的误码率性能 (7)3 多进制正交幅度（M-QAM）调制及相干解调原理框图 (9)4 基于MATLAB的多进制正交幅度（M-QAM）调制及相干解调设计与仿真 (10)4.1系统设计 (10)4.2随机信号的生成 (10)4.3星座图映射 (11)4.4波形成形（平方根升余弦滤波器） (13)4.5调制 (14)4.6加入高斯白噪声之后解调 (15)5 仿真结果及分析 (20)6 总结与体会 (23)6.1总结 (23)6.2心得体会 (24)【参考文献】 (25)附录 (26)1引言本次课程设计主要运用MATLAB软件进行程序编写。
实现模拟基带信号经QAM调制与相干解调的传输过程，通过分析比较调制解调输出波形以及功率谱特征，理解QAM调制解调原理。
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基于MATLAB的M-QAM数字基带通信系统仿真报告学院：电光学院专业：姓名：学号：题目要求：Please use Matlab programming to implement some digital baseband communication systems , and plot the BEF(bit error probability) versus Eb/N0(from -5dB to 20dB) curves for 4QAM , 16QAM(one person)一、设计目的和意义随着现代通信技术的发展，特别是移动通信技术高速发展，频带利用率问题越来越被人们关注。
在频谱资源非常有限的今天，传统通信系统的容量已经不能满足当前用户的要求。
正交幅度调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)以其高频谱利用率、高功率谱密度等优势，成为宽带无线接入和无线视频通信的重要技术方案。
从信号平面自用率方面看，单独使用幅度或相位携带信息时，不能最充分地利用信号平面。
而M-QAM调制则正是解决这一问题的一种调制方式，采用幅度相位相结合的调制方式，可以使同样大的信息平面内有更多的信息点。
从抗干扰方面看，在星座图上，采用M-QAM调制的信息的各点的距离要大于采用其它调制的。
由星座图上点的特性可知，距离越大，抗干扰能力越强，所以在抗干扰能力方面，QAM调制也优于其它几种调制方式。
由上可知，在现代数字通信系统中，幅度与相位相结合的多进制调制有着重要的意义，并且运用也日益广泛。
MATLAB是一种编程语言和可视化工具，它能对数据以图形的方式显示出来，使数据间的关系明了MATLAB所包含的应用工具箱的功能非常丰富，提供SIMULINK 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，支持线性和非线性系统，能够在连续时间域、离散时间域或者两者的混合时间域里进行建模，其中通信系统工具箱中包含了对通信系统进行分析和仿真所需的信源编码、纠错编码、信道、调制解调以及其他所用的库函数和模块。
文中利用MATLAB对数字基带传输系统进行了建模和仿真并对结果进行了分析，结果表明所建立的仿真系统达到了较高的精度。
二、QAM简介正交振幅调制（QAM）是一种矢量调制，它是将输入比特先映射（一般采用格雷码）到一个复平面（星座）上，形成复数调制符号。
正交调幅信号有两个相同频率的载波，但是相位相差90度（四分之一周期，来自积分术语）。
一个信号叫I信号，另一个信号叫Q信号。
从数学角度将一个信号可以表示成正弦，另一个表示成余弦。
两种被调制的载波在发射时已被混和。
到达目的地后，载波被分离，数据被分别提取然后和原始调制信息相混和。
这样与之作幅度调制（AM）相比，其频谱利用率高出一倍。
QAM是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅，利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性，实现两路并行的数字信息的传输。
该调制方式通常有二进制QAM（4QAM）、四进制QAM（l6QAM）、八进制QAM（64QAM）、…，对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图，分别有4、16、64、…个矢量端点。
目前QAM最高已达到1024QAM。
样点数目越多，其传输效率越高。
但并不是样点数目越多越好，随着样点数目的增加，QAM系统的误码率会逐渐增大，所以在对可靠性要求较高的环境，不能使用较多样点数目的QAM。
对于4QAM，当两路信号幅度相等时，其产生、解调、性能及相位矢量均与4PSK相同。
图1 4QAM星座图图2 16QAM星座图QAM采用格雷编码，采用格雷码的好处在于相邻相位所代表的两个比特只有一位不同，由于因相位误差造成错判至相邻相位上的概率最大，故这样编码使之仅造成一个比特误码的概率最大。
下图以16QAM为例，显示了编码：图3 16QAM编码星座图三、设计原理框图图4 程序设计原理框图四、MATLAB程序代码clc;clear all;close all;nsymbol=100000;%每种信噪比下的发送符号数M=4;%4-QAMN=16;%16-QAMgraycode=[0 1 3 2];%格雷码编码规则graycode1=[0 1 3 2 4 5 7 6 12 13 15 14 8 9 11 10];%格雷码编码规则EbN0=-5:20;%信噪比的范围snr1=10.^(EbN0/10);%将dB值转化成线性值msg=randint(1,nsymbol,M);%由0-15的整数值组成的均匀随机数msg1=graycode(msg+1);%将随机数映射成格雷码msgmod=qammod(msg1,M);%4-QAM调制spow=norm(msgmod).^2/nsymbol;%求出每个符号的平均功率nsg=randint(1,nsymbol,N);%由0-15的整数值组成的均匀随机数nsg1=graycode1(nsg+1);%将随机数映射成格雷码nsgmod=qammod(nsg1,N);%16-QAM调制spow1=norm(nsgmod).^2/nsymbol;%求出每个符号的平均功率for indx=1:length(EbN0)sigma=sqrt(spow/(2*snr1(indx))) ;%4-QAM根据符号功率求出噪声功率sigma1=sqrt(spow1/(2*snr1(indx))) ;%16-QAM根据符号功率求出噪声功率rx=msgmod+sigma*(randn(1,length(msgmod))+j*randn(1,length(msgmod))); %4-QAM 混入高斯加性白噪声rx1=nsgmod+sigma1*(randn(1,length(nsgmod))+j*randn(1,length(nsgmod))); %16-QAM 混入高斯加性白噪声y=qamdemod(rx,M);%4-QAM的解调y1=qamdemod(rx1,N);%16-QAM的解调decmsg=graycode(y+1);%格雷码的逆映射decnsg=graycode1(y1+1);%格雷码的逆映射%4-QAM[err,ser(indx)]=symerr(msg,decmsg);%求实际误码率%16-QAM[err,ser1(indx)]=symerr(nsg,decnsg);%求实际误码率endsemilogy(EbN0,ser,'b*-',EbN0,ser1,'rd-');title('M-QAM调制信号在AWGN信道下的性能');grid;xlabel('Eb/N0(dB)');ylabel('误码率');legend('4-QAM','16-QAM');p=2*(1-1/sqrt(M)*qfunc(sqrt(3*snr1/(M-1))));ser_theory=1-(1-p).^2;%4-QAM理论误码率p1=2*(1-1/sqrt(N)*qfunc(sqrt(3*snr1/(N-1))));ser1_theory=1-(1-p1).^2;%16-QAM理论误码率figure;semilogy(EbN0,ser_theory,'o',EbN0,ser,'b*-');title('4-QAM调制信号在AWGN信道下的性能');grid;xlabel('Eb/N0(dB)');ylabel('误码率');legend('4-QAM理论误码率','4-QAM实际误码率');figure;semilogy(EbN0,ser1_theory,'*',EbN0,ser1,'rd-');title('16-QAM调制信号在AWGN信道下的性能');grid;xlabel('Eb/N0(dB)');ylabel('误码率');legend('16-QAM理论误码率','16-QAM实际误码率');figure;semilogy(EbN0,ser_theory,'o',EbN0,ser1_theory,'*',EbN0,ser,'b*-',EbN0,ser1,'rd-');title('M-QAM调制信号在AWGN信道下的性能');grid;xlabel('Eb/N0(dB)');ylabel('误码率');legend('4-QAM理论误码率','4-QAM实际误码率','16-QAM理论误码率','16-QAM实际误码率');scatterplot(msgmod);%画出4-QAM调制之后的星座图title('4-QAM调制之后的星座图');xlabel('同相分量');ylabel('正交分量');scatterplot(rx);%画出4-QAM混入高斯加性白噪声后的星座图title('4-QAM信号经过AWGN信道之后的星座图');xlabel('同相分量');ylabel('正交分量');scatterplot(nsgmod);%画出16-QAM调制之后的星座图title('16-QAM调制之后的星座图');xlabel('同相分量');ylabel('正交分量');scatterplot(rx1);%画出16-QAM混入高斯加性白噪声后的星座图title('16-QAM信号经过AWGN信道之后的星座图');xlabel('同相分量');ylabel('正交分量');程序说明：先将均匀随机数映射成格雷码再用qammod 函数实现16-QAM 调制，已调信号由分别表示幅度和相位的两部分数据构成。
计算出每个符号的平均功率之后，再根据信噪比算出噪声的平均功率。
将噪声叠加到已调信号上，对幅度和相位两部分都叠加上噪声。
其后通过qamdemod 函数解调，得到由格雷码表示的数据，再通过格雷码的逆映射还原出0-15组成的均匀随机数，再与没有调制的数据比较，得出误比特率和误符号率。