文档介绍：重庆三峡学院
通信原理课程设计
题目噪声信道中的QAM调制与解调
学生姓名黄俊鸿学号: 200807014116
学生姓名苏振宇学号: 200807014329
学院电子与信息工程学院
专业电子与信息工程
指导教师刘毓
二O一二年十一月十五日
设计题目
噪声信道中的QAM调制与解调
设计要求:本程序采用16QAM调制方式,对一串2进制信源进行调制,用升余弦滚降函数进行基带调制,再调到高频信道;在信道上加入高斯白噪声,运用匹配滤波器解调,画出解调星座图,运用最小欧氏距离译码判决,计算误比特率。
逻辑分析:由于本设计用到的是QAM调制,下面是对QAM调制与解调原理的介绍
在QAM(正交幅度调制)中,数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。模拟信号的相位调制和数字信号的PSK(相移键控)可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。因此,模拟信号相位调制和数字信号的PSK(相移键控)也可以被认为是QAM的特例,因为它们本质上就是相位调制。这里主要讨论数字信号的QAM,虽然模拟信号QAM也有很多应用,例如NTSC和PAL制式的电视系统就利用正交的载波传输不同的颜色分量。
  
QAM
QAM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。这样与幅度调制(AM)相比,其频谱利用率将提高1倍。QAM是幅度、相位联合调制的技术,它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比特,因此在最小距离相同的条件下可实现更高的频带利用率,QAM最高已达到1024-QAM(1024个样点)。样点数目越多,其传输效率越高,例如具有16个样点的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。
QAM调制器的原理是发送数据在比特/符号编码器(也就是串–并转换器)内被分成两路,各为原来两路信号的1/2,然后分别与一对正交调制分量相乘,求和后输出。接收端完成相反过程,正交解调出两个相反码流,均衡器补偿由信道引起的失真,判决器识别复数信号并映射回原来的二进制信号。如图4-2所示的是16-QAM的调制原理图。作为调制信号的输入二进制数据流经过串–并变换后变成四路并行数据流。这四路数据两两结合,分别进入两个电平转换器,转换成两路4电平数据。例如,00转换成-3,01转换成-1,10转换成1,11转换成3。这两路4电平数据g1(t)和g2(t)分别对载波cos2πfct和sin2πfct进行调制,然后相加,即可得到16-QAM信号。
程序流程图:
程序文档说明
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,输入是N、,P表示产生序列1的概率。该函数产生信源、QAM调制、采样、基带调制高频、解调、译码判决和计算误比特率。
,输入source,输出X,Y。source表示输入信源; X,Y表示产生两路序列。实现对二进制信源采用格雷码进行编码,画出编码星座图。
,输入X,8,,8为插入点,sig_inset1表示产生采样序列。实现对两路信号插入零序列形成采样信号。
,输入sig_rcos1,sig_rcos2,fd,fs,输出t,sig_modulate。sig_rcos1,sig_rcos2表示输入的两路基带信号,fd是信息速率,fs/fd就是采样率,即一个码元几个样点。实现将两路信号从基带调制到高频。
,输入sig_rcos1,sig_rcos2,snr,输出sig_noise1和sig_noise2。其中sig_rcos1,sig_rcos2是输入信号,snr是信噪比, sig_rcos1,sig_rcos2是输出的信号。实现对两路信号加入信噪比为SNR高斯白噪声。
,输入sig_pick1,sig_pick2,输出signal。其中sig_pick1和sig_p