M-QAM通信系统及matlab的仿真

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1、M-QAM通信系统及MATLAB仿真幅度/相位混合调制方案在M进制的PSK系统中，调制信号的同相分量和正交分量之间的相互关系使得信号保持恒定，这从信息点的圆形星座中可以清楚的看出.如果取消恒定的约定，同相分量和正交分量就能够彼此独立，从而得到一种新的调制方式，及M进制QAM.正交振幅调制是二进制的PSK，四进制的QPSK的进一步的推广，通过相位和振幅的联合控制，可以得到更高频谱效率的调制方式。QAM的一般表达式其中0

2、的电平数。QAM中的振幅Am和Bm，可以表示成：Am=dmA，Bm=emA式中，A是固定的振幅，（dm，em）决定已调QAM信号在信号空间中的坐标点QAM的调制和相干解调QAM的调制和相干解调如图一。在调制端，输入数据经过串/并变换后分为两路，分别经过2电平到L电平的变换，形成Am和Bm，之后Am和Bm经过调制低通滤波器，与相互正交的各路载波相乘。最后将两个信号相加就可以得到已调输出信号y(t).在接收端，输入信号与本地恢复的两个正交载波信号相乘以后，经过低通滤波器、多电平判决、L电平到2电平变换，再经过并/串变换就得到输出数据。QAM的星座图对于QAM调制而言，如何设计QAM信号的结构不仅影

3、响到已调信号的功率谱特性，而且影响已调信号的解调及其性能。因而研究QAM的星座图来设计信号的结构显得十分重要。对应于各种可能的符号数M，有两种不同的QAM星座图，当每个符号对应于偶数个比特时，星座图是正方形的；当每个符号对应于奇数个比特时，星座图是十字行的。QAM正方形星座图当每个符号对应于偶数个比特时，有其中，L为正整数。对于具有正方形星座图QAM，有序坐标对通常构成一个正方形的矩阵在实际中，常用的一种QAM信号空间如图，方形QAM，4QAM,16QAM,64QAM对于方形QAM，它可以看成是两个脉冲振幅调制信号之和，因此利用脉冲振幅调制的分析结果，可以得到M进制QAM的误码率为QAM星型星

4、座图为了改善方型QAM的接收性能，还可以采用星型的QAM星座。将十六进制方型QAM和十六进制星型QAM进行比较，可以发现星型QAM的振幅环由方型的3个减少为2个，相位由12种减少为8种。QAM十字形星座图为产生每个符号对应于奇数个比特的M进制QAM信号，需要采用十字形星座图，如图所示：按下述步骤构造出每个符号对应与n比特的信号星座图首先给出每个符号对应与n-1比特的QAM正方形星座图其次通过在各边都增加2n-3个符号来拓展QAM正方形星座图拓展时，忽略正方形的四角与QAM正方形星座图不同的是，QAM十字形星座图不能表示为一个PAM星座图与其自身的笛卡尔积。具有十字形星座图的M进制QAM的符号差

5、错概率Pe比较复杂。其计算公式如下其中很大。这与正方形星座图对应的表达式是基本一致的，只是在星座图的每一维都包含有额外的0.5bit。还有，对于QAM十字形星座图是无法很好的进行格雷编码的。M-QAM的matlab仿真仿真程序如下：fs=128e3;fc=20e3;M=16;type_of_mod='qam';Down_samp=2;test_data='my_speech.wav';siz=wavread(test_data,'size');[data,fcar]=wavread(test_data);x=[data]';%coulnmtorowvectorconversionsound(x

6、,fcar);tfplot(x,fs,'Voice','speechsignal');s_data=round((M-1)/2*(x+1));y1=my_qammod(s_data,M);y=awgn(y1,20);z=my_qamdemod(y,M);z1=(z-(M-1)/2)/M;orig_sp=my_rrcosflt(z1,fcar,fs,.22,3,'fs');sound(orig_sp,fcar);scale=modnorm(y,'peakpow',1);y=scale*y;%Scaletheconstellation.scatterplot(y);%Plotthescaledco

7、nstellation.gridon;M-QAM在有线电视网的应用目前应用的比较广泛的是基于有线电视网络的CableModem系统，其基本架构如图所示。有线电视网络通过CableModem终端系统（CMTS）与互联网络连接。在这种工作模式下，CableModem通过正交调幅（QAM）的方式调制解调信号，通过有线电视同轴电缆上和下载数据。这种技术实际上是从有线电视同轴电缆的模拟信号带宽中分离出6MH