实验五16QAM调制与解调实验.doc

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 cosc t 相乘，一路与 sinc 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 density ynoisy=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。 theo_sym_rate(n)=(3/2*erfc(sqrt(k*0.1*(10.(EbNo(n)/10)*(1-3/8*erfc(sqrt(k*0.1*(10.(EbNo(n)/10); enddisp(sym);disp(sym_rate); semilogy(EbNo,sym_rate,r*,EbNo,theo_sym_rate,b-);%画图。title(误码率性能);xlabel(Eb/No(dB);ylabel(误码特率);legend(仿真误码率,理论误码率);h=scatterplot(ynoisy(1:1*5e3),1,0,g.);%画图。hold on;scatterplot(y(1:1*5e3),1,0,r*,h);%画图。title(Received Signal);legend(接收信号,星座点);axis(-5 5 -5 5);4. 记录生成波形。【实验现象记录】1. 16QAM星座图为：（画出波形图）2. 16QAM误码率的波形为：（画出波形图）【现象分析】对30000个二进制随机数进行了QAM调制，形成了以16个点为中心的星座图，并对误码率进行了分析。【实验结果】16QAM正交调制分