基于MATLAB的16QAM调制解调技术研究

基于MATLAB的16QAM调制解调技术研究

姓名：指导老师：目录16QAM原理16QAM眼图生成16QAM星座图生成MatlabSimulink简介16QAM误码率曲线图生成与比较16QAM123正交振幅调制QAM(QuadratureAmplitudeModulation)是用两个独立的基带波形对两个互相正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制。QAM中，已调载波的振幅和相位都随两个独立的基带信号变化。采用多进制正交振幅调制，可记为MQAM（M>2）。增大M可提高频率利用率，也即提高传输有效性。16QAM产生方法1231正交调幅法：两路正交的四电平振幅键控信号叠加而成。复合相位法：两路正交的四相位移相键控信号叠加而成。16进制正交调幅法是一种振幅调制和相位调制相结合的调制方式，即用16进制数字基带信号去控制去控制载波的振幅和相位。16QAM调制原理1231速率为Rb的二进制码元序列经过串/并转换分为两路，再经过２/４电平转换转换为四电平信号，这两路四电平信号分别与正交载波相乘，完成正交调制，将两路信号叠加后产生16QAM信号。16QAM解调原理12316QAM采取正交相干解调的方法解调，解调器对收到的16QAM信号一路与sinwt相乘，一路与coswt相乘，然后经过低通滤波器，滤除乘法器产生的高频分量，获得有用信号，低通滤波器输出信号用门限电平的判决器判决后经并/串转换模块恢复为原来的二进制序列，完成16QAM的解调。MatlabSimulink简介MatlabSimulink：Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。.Simulink功能模块的基本操作，包括模块的移动、复制、删除、转向、改变大小、模块命名、参数设定、模块输入输出信号等。模块库中的模块可以直接用鼠标进行拖曳（选中模块，按住鼠标左键不放）而放到模型窗口中进行处理。在模型窗口中，选中模块，则其4个角会出现黑色标记，此时可以对模块进行操作。12312

MatlabSimulink实现

1232316QAM仿真框图16QAM调制信号的产生图中的4电平信号也就是一和三中的信号，而且对于输出的两路4电平信号还要乘上下两路相互正交的载频信号，从而得到了输出结果入二、四两行所示。最后一行的信号是整个调制系统的最终成果，也就是被以和信号的形式放在最后一行的调制信号。16QAM解调信号的产生经过4/2电平判决输出的标准2电平信号如图第一、三行，整个系统完成的最终任务也就是解调的输出结果是第二行。

16QAM眼图

1232316QAM眼图图生成由仿真模型得出系统眼图如上，从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能。

1232316QAM方形星座图生成发送端调制信号在坐标中映射为清晰的16个点，通过高斯信道后，由于信道中存在噪声的叠加，使得星座图每个点位置附近都出现很多个随机样点。噪声设置的越大星座图越模糊，噪声大到一定程度时，星座相邻的两个点区会有重叠，出现码间串扰。

1232316QAM误码率曲线图生成在仿真过程中有许多的因素决定着16QAM调制解调系统的抗噪声性能，例如滤波器的性能以及它的通频带的设计、抽样判决的位置、判决门限的设定和时间延迟等都或大或小的影响着它的结果。

从上图可以看出，信噪比在0-2db是，16QAM的误码率要低于2DPSK，而当信噪比大于2db时，16QAM的误码率要高于2DPSK了，这是由于，2DPSK的星座点为2个点，而16QAM的星座点为16