毕业论文结题报告-李善水(20112825)讲义

1、论文结题报告 指导老师： 叶 佳 学生姓名： 李善水 学 号： 20112825 专 业： 物联网工程 光载无线系统中高阶调制格式性能研究主内12345主要研究工作RoF系统的构建16QAM的设计与实现16QAM的RoF系统仿真总结要容一、主要研究工作uRoF系统的构建使用Optisystem软件建立光载无线通信系统，并且测试系统接收端的信号误码率，通过获取不同功率下的误码率来绘制功率-误码率曲线，测试RoF系统的性能。u16QAM的设计与实现通过研究16QAM原理，使用MATLAB进行编程，编写16QAM模块，并通过方形星座图来测试代码是否正确。16QAM的代码模块只要包括16QAM编码模块

2、，16QAM解码模块，星座图模块。u16QAM的RoF系统仿真将16QAM模块嵌入到RoF系统，测试星座图和误码率，获取数据来研究16QAM信号的传输性能。二、RoF系统的构建u根据RoF系统结构，可以绘制出RoF系统框图如下。其中，在半导体激光器，调制信号由电信号被转换为光信号，然后通过光纤进行传输，在PIN光电检测器处，光信号被转换为电信号。二、RoF系统的构建u根据RoF系统框图，就可以在Optisystem软件里构建RoF系统。在RoF仿真系统中，与RoF系统框图不同的是加入了混频模块，这是为了将基带调制信号搬移到高频段上，提高传输速率，而在系统接收端加入了滤波器，用来滤除噪声。二、R

3、oF系统的构建u为了检测RoF系统性能，在接收端添加眼图观察器件，通过眼图观察器件，可以看出接收端信号的误码率情况和传输质量。以上三个眼图，分别式在功率衰减器的衰减值为45dB、50dB和55dB的情况下获得的仿真结果。可以看出信号的发射功率与误码率是成正比的。二、RoF系统的构建u通过眼图观察器，也可以获得接收信号的误码率值。而通过记录不同功率下的误码率值，得到功率与误码率的关系数据，然后使用MATLAB就可以画出其关系曲线。其关系图如下。u从功率-误码率关系曲线中，可以很明显的看出，随着发射功率的提高，系统接收端的误码率的取对数线性的降低，符合我们的实际理论。说明当前的RoF系统的构建是成

4、功的。三、16QAM的设计与实现首先是随机信号产生器，产生的信号作为基带信号，然后将信号输入16QAM调制器，经过调制 后 ， 获 得16QAM信号，然后经过信道传输，在解调端解调后，获取基带信号，并测试其误码率。u 16QAM模块的整体设计，其整体框图如下。二进制随机信号产生器16QAM调制器信道传输16QAM解调器星座图测误码率三、16QAM的设计与实现u 根据QAM的调制原理，可以设计出16QAM调制器。串并转换模块I=x(1: 2: nn-1);Q=x(2: 2:nn);进制转换模块0011映射到03I路信号载波调制+Q路信号载波调制三、16QAM的设计与实现u 有了16QAM调制的整

5、体，接着实现进制转换和电平转换部分。二进制四进制000011102113是否转换结束从二进制序列中取出两位根据映射表进行转换电平转换开始否是映射表逻辑值电平值0-1.51-0.520.531.5三、16QAM的设计与实现u 实现16QAM信号调制后，可以使用星座图观察结果。 由于16QAM信号是由两路信号叠加得到的，而每路信号都是2bit，叠加之后就是4bit，能表示16进制，即16个点，所以根据这个原理可以得到左图，而右图是实际仿真得到的16QAM星座图，可以看出结果是正确的。三、16QAM的设计与实现u 完成调制端编写后，接着是解调端。信号分离模块获得I路与Q路信号门限判决模块根据电平值来

6、判断信号的逻辑值串并转换模块与并串转换类似，输出为基带二进制信号三、16QAM的设计与实现u 门限判决及进制转换电平范围电平范围逻辑值逻辑值 = 2.53电平-逻辑值映射表四进制四进制0123二进制00011011进制转换表电平处理 0.5 且 1.5 且 2.5判定为1判定为2判定为3是否是否否是三、16QAM的设计与实现u 测试误码率，误码率是对调制信号的性能的检验。信号源的二进制序列解调输出的二进制序列比较误码率得出初始化误码数为0判断到序列尾部比较是否相同误码数+1计算误码率否是否是四、16QAM的RoF系统仿真u 将设计好的16QAM模块稍加改造，然后嵌入RoF系统中。如图所示，与原

7、来的RoF系统不同的是，将NRZ调制替换为16QAM调制，输出端加入16QAM解调、误码率测试和星座图测试。四、16QAM的RoF系统仿真u经过仿真后，获得星座图和误码率数据。接收端功率接收端功率（dBm)-54.015-54.11-54.215-54.215-54.315-54.515误码率5.0498e-121.085e-112.2915e-114.7575e-119.4588e-111.8341e-10-1.5-1-0.500.511.5-1.5-1-0.500.511.5xy -1.5-1-0.500.511.5-1.5-1-0.500.511.5xy -50dBm-60dBm-70d

8、Bm-1.5-1-0.500.511.5-1.5-1-0.500.511.5xy四、16QAM的RoF系统仿真u根据表格数据，使用MATLAB画出功率-误码率曲线。和前面的RoF系统的曲线关系一样，在16QAM的RoF系统，接收端信号依然保持这一特性。而且16QAM的频带利用率更高，误码率更低，抗干扰能力更强。四、总结u实现1.基本实现课题目标，构建了RoF系统，进行仿真。验证了RoF系统的传输速率更快，更适合现代高速通信系统。2.设计并实现了16QAM的RoF系统，并通过仿真验证了16QAM调制的高频带利用率和低误码率。u有待改进1.只是实现了16QAM的性能研究，并未实现其他高阶调制信号的代码编写，这样就无法进行对比。2.当基带信号速率过高时，16QAM信号在接收端误码率很高，所以当前编写的代码存在一些问题。还有可以提升的空间。谢谢观看感谢叶佳老师的耐心指导和各位评委老师的评审人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读