基于matlab的m-qam通信系统仿真

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1、课程设计任务书学生班级：通信0802班学生姓名：学号：设计名称：基于matlab的M-QAM通信系统的仿真起止日期：2011.6.21-2011.7.3指导教师：设计要求：1.取M=16，产生随机消息序列；2.调用Matlab函数，根据矩形星座图对消息序列进行QAM调制；3.加噪声；4.解调QAM；5.计算误码率，并与理论误码率比较，作图表示出16QAM的信噪比与误码率的关系曲线。课程设计学生日志时间设计内容6.28—6.28查阅资料，确定方案6.29—6.29设计总体方案6.30—7.3功能和要求的具体设计7.4—7.4完成设计报告7.5—7.5答辩课程设计考勤表周星期一星期二星期三星

2、期四星期五课程设计评语表指导教师评语：成绩：指导教师：年月日基于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

3、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116QAM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

4、，一路与cosωct相乘，一路与sinωct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。在本次设计中，16QAM的调制和解调均调用matlab中的QAM专用调制解调函数qammod()和qamdemod()。其中qammod()用于QAM调制，qamdemod()用于QAM解调。再分别用两个子函数完成调制前的串并转换和解调后的并串转换。一、详细设计步骤1)首先进行系统的分析的设计，整个设计分为如下几个部分：随机序列的产生，序列的串并和并串转换，16QAM调制，星座图的绘制，16QAM解调，加入噪声，误码

5、率的测量及绘图。2)第一步是编写程序代码，产生一个“0”“1”随机序列，设定长度N为5000，代码如下：N=5000;SendIn=randint(1,N);%产生5000个随机的01序列3)对产生的二进制随机序列进行串并转换，实现将每连续的4位二进制码组合在一起，由于是调用matlab系统函数调制解调，在此将转换后边的序列进行十进制转换，方便后面的调制，再将转换好的序列通过调用qammod()函数进行16qam调制，具体代码如下：[Send,n]=t2f(SendIn);%二进制换到十进制SendMod=qammod(Send,16);%16QAM调制串并转换子函数代码如下：funct

6、ion[y,n]=t2f(x)n=1;y=[];j=length(x);k=mod(j,4);j=j-k;fori=1:4:j;y(n)=x(i)*8+x(i+1)*4+x(i+2)*2+x(i+3)*1;n=n+1;endn=n-1;1)绘制星座图，此处选择绘制出三幅星座图，第一幅为原始无噪声情况下的星座图，第一幅为信噪比为10dB情况下的星座，第三幅为信噪比为0dB情况下的星座图。其中加入指定信噪比的噪声通过awgn()函数来实现。通过星座图，可以很直观地看出16QAM的特点，通过三幅图的比较，可以观察出噪声对信号的干扰影响。代码如下：%绘星座图scatterplot(SendMod

7、);title('原始信号星座图');SNRTest=awgn(SendMod,10);%加噪声scatterplot(SNRTest);title('10dB信噪比时星座图');SNRTest=awgn(SendMod,0);%加噪声scatterplot(SNRTest);title('0dB信噪比时星座图');1)接收解调受噪声干扰的QAM信号，通过循环接收并统计受到不同信噪比干扰的QAM信号，然后对收到的信号进行并串转换。再