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基于Matlab的16QAM通信系统的设计与仿真 (2).pdf
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淮海工学院
课程设计报告书
课程名称:
题 目
通信系统的计算机仿真设计
16QAM
通信系统性能分析 _________
与
MATLAB
仿真
系(院): _____________电子工程学院 ______________
学 期: _______________
2013-2014-2 ____________
专业班级: ______________________________
姓 名: _____________________________________
学 号: _______________________________
★占占 **** 矢口'
*★★★★■***** 矢口'
京丄
京丄
*
矿*
Hr***
■着*
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基于 Matlab 的 16QAM
H
信系统的设计与仿真
1 绪论
1.1 研究背景与研究意义
应用
MATLAB
勺编程方法和功能模块可以搭建各种仿真系统,还可以应用丰 富的时
间域、频率域、相位域的仿真测量仪器。许多新一代通信系统的系统级仿 真程序出现在
MATLAB^
件的演示实例中,这使得学习的效率大为提高,对技术 与系统的理解已经从概念
深入到电路方案和选取层面。
Simulink
是
Mathworks
公司推出的基于
Matlab
平台的著名仿真环境。
Simulink
作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具, 目前已被越来越多的 工程技术
人员所青睐,它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观, 而且已经在 各个领域得到了广
泛的应用。
QAM
(
Quadrature Amplitude Modulation
):正交振幅调制。正交振幅调制, 这是
近年来被国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式。
QAM
是
数字信号的一种调制方式,在调制过程中,同时以载波信号的幅度和相位来代表 不同的数
字比特编码,把多进制与正交载波技术结合起来, 进一步提高频带利用 率。
正交调幅是一种将两种调幅信号汇合到一个信道的方法,因此会双倍扩展有 效带宽。
正交调幅被用于脉冲调幅,特别是在无线网络应用。
1.2 课程设计的目的和任务
随着现代通信技术的发展,特别是移动通信技术高速发展,频带利用率问题 越来越被
人们关注。在频谱资源非常有限的今天,传统通信系统的容量已经不能 满足当前用户的要
求。正交幅度调制
QAM(Quadrature Amplitude Modulation)
以 其高频谱利用率、高功
率谱密度等优势,成为宽带无线接入和无线视频通信的重 要技术方案。 首先介绍了
QAM
调制解调原理,提出了一种基于
MATLA
的
16QAM
系统调制解调方案,包括串并转换,
2-4
电平转换,抽样判决,
4-2
电平转换和 并串转换子
系统的设计,对
16QAM
的星座图和调制解调进行了仿真,并对系统 性能进行了分析,进
而证明
16QAM
调制技术的优越性。
课程设计的任务是:
(
1
) 掌握一般通信系统设计的过程,步骤,要求,工作内容及设计方法:掌 握
用计算机仿真通信系统的方法。
(
2
) 训练学生网络设计能力。
(
3
) 训练学生综合运用专业知识的能力,提高学生进行通信工程设计的能力。
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2 16 QAM 通信系统
2.1 16QAM 通信系统基本模型
通信系统框图如图
2.1
所示
:
图
2.1 16QAM
通信系统基本模型
信号源:模拟的正弦波语音信号
4KHZ
Sample
:
抽样器,对模拟信号进行抽样,抽样频率
8KHZ
A- law
:量化器,
A-law
十三折线法。
PCM
编码器,将量化后的信号进行
PCM®
码,变成一个传速为
64Kbit/s
的 数字信号。
信道编码:可以选择分组码,卷积码,汉明码。
调制:
QAM
调制方法。
信道:经过调制以后,通过信道。信道可以选择高斯加性白噪声信道,二进 制对称信道,
多径瑞利衰落信道,莱斯衰落信道等。设置不同的信道 信噪比,对系统进行仿真,
分析不同信噪比情况下的系统性能。
解调:根据调制方式,选择对应解调方式。
译码:根据信道编码方式,选择对应的信道解码方式。
性能分析:信号经过调制,信道,解调过程。在接收端,将得到的数据与原 始信号源数据
比较,得到在特定信噪比下的误码率。改变系统信噪比, 到系统的误码率曲线图,
并给出各关键点信号图及星座图。
2.2 16QAM 通信系统的性能指标
数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量
,
可靠性可用差错率来衡量。
2.2.1
有效性
码兀传输速率
R
B
简称传码率,又称符号速率等。它表示单位时间内传输码
元的数目,单位是波特(
Baud)
,记为
B
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