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数字通信_王浩_MG20230081_第二次作业报告1
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数字通信_王浩_MG20230081_第二次作业报告1
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数字通信第二次作业-调制
姓名:王浩
学号:MG20230081
专业:通信与信息系统
一.基本概念
1. 正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK):是一种四进制相位调制,具有
良好的抗噪特性和频带利用率。
2.正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM):16QAM 是指包含 16 种符
号的 QAM 调制方式。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 调制的推广,和 2ASK 相比,这种调制的优
点在于信息传输速率高。
二.运行结果
2.1 误比特率-信噪比(E
b
/N
0
)
图 1.通过 AWGN 信道,QPSK 和 16QAM 误码率性能曲线
结果分析:从上图可以看出,无论是 QPSK 还是 16QAM,信噪比越高,被误判的概率就越
小,系统的误比特率就越低;对于相同信噪比情况下,QPSK 的误比特率要比 16QAM 的误
比特率要低,可以得出 QPSK 调制系统的可靠性要优于 16QAM,原因是 16QAM 的相邻码
元的最小欧式距离小于 QPSK。但在相同的码元传输速率下,16QAM 的比特率是 QPSK 的
两倍,可见 16QAM 是牺牲系统的可靠性换取有效性,而且 16QAM 系统在信噪比为 14dB
左右时,误码率也达到了 10
-6
的数量级,这对于大部分通信系统来说完全是可以接受的。
0 2 4 6 8 10 12 14 16
SNR/dB
10
-6
10
-5
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
BER
BER-SNR,AWGN
16QAM simulated
16QAM theoretical
QPSK simulated
QPSK theoretical
2.2 误码率-信噪比(E
s
/N
0
)
结果分析:从上图可以看出,在相同信噪比的情况下,QPSK 的抗噪声性能仍然优于
16QAM,计算误码率的过程与计算误比特率稍有区别。在计算误码率时,在一个码元内只
要有一个比特接收错误,就认为整个码元接收错误。因此,一般情况下,接收到同一组信
息序列,计算它的误码率要高于误比特率。
三.附录代码
3.1 误比特率-信噪比(E
b
/N
0
)
clc;clear all;close all;
N = 10000000;
s = source(N); %信源产生,序列个数为 N
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%16QAM
Eb = 2.5;%16QAM 每个比特能量
mu = 0;
SNR = 0 :1 : 16;
BER = zeros(1,length(SNR));
N0 = Eb./(power(10,SNR/10));
sigma = sqrt(N0/2); %计算噪声的标准差
for i = 1:length(sigma)
n = normrnd(mu,sigma(i),[2,N/4]); %产生服从高斯分布的双路噪声
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
SNR/dB
10
-6
10
-5
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
BER
BER-SNR,AWGN
16QAM simulated
16QAM theoretical
QPSK simulated
QPSK theoretical
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大禹倒杯茶
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