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时间:2018-12-21
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1、WORD格式整理基于Matlab的QAM误码性能研究[摘要]本文将简要介绍QAM系统的调制解调方法,并观察在Matlab软件下,在AWGN信道中传播时的误码性能。[关键词]QAM;MATLAB;误码率1.1引言QAM(QuadratureAmplitudeModulation)即正交幅度调制,是一种将两种调幅信号汇合到一个信道的方法。它有两个相同频率的载波,但是相位相差90度(四分之一周期)。一个信号叫I信号,另一个信号叫Q信号。从数学角度将一个信号可以表示成正弦,另一个表示成余弦。两种被调制的载波在发射时已被混和。到达目的地后,载波被分离,数据被分别提取然后和原始调制信息相
2、混和。 QAM是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅,利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性,实现两路并行的数字信息的传输。该调制方式通常有二进制QAM(4QAM)、四进制QAM(l6QAM)、八进制QAM(64QAM)、…,对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图,分别有4、16、64、…个矢量端点。电平数m和信号状态M之间的关系是对于4QAM,当两路信号幅度相等时,其产生、解调、性能及相位矢量均与4PSK相同。专业资料值得拥有WORD格式整理根据上面的策略,采用了两个正交载波,每一个载波都被一个独立的信息比特序列所调制。发送信号波形如下式
3、中{}和{}是电平集合,这些电平是通过将k比特序列映射为信号振幅而获得的。例如一个16位正交幅度调制信号的星座图如下图所示,该星座是通过用M=4PAM信号对每个正交载波进行振幅调制得到的。QAM可以看成是振幅调制和相位调制的结合。因此发送的QAM信号波形可表示为如果那么QAM方法就可以达到以符号速率同时发送个二进制数据。下图为QAM系统的调制框图专业资料值得拥有WORD格式整理1.2QAM的解调和判决假设在信号传输中存在载波相位偏移和加性高斯噪声。因此r(t)可以表示为其中是载波相位偏移,且将接收信号与下述两个相移函数进行相关如图2.2.1所示,相关器的输出抽样后输入判决器。
4、使用图2.2.1中所示的锁相环估算接收信号的载波相位偏移,相移和对该相位偏移进行补偿。专业资料值得拥有WORD格式整理图2.2.1QAM信号的解调和判决假设图中所示的时钟与接收信号同步,以使相关器的输出在适当的时刻及时被抽样。在这些条件下两个相关器的输出分别为其中噪声分量是均值为0,方差为的互不相关的高斯随机变量。最佳判决器计算距离量度1.3QAM的误码率性能矩形QAM信号星座最突出的优点就是容易产生PAM信号可直接加到两个正交载波相位上,此外它们还便于解调。对于M=专业资料值得拥有WORD格式整理下的矩形信号星座图(k为偶数),QAM信号星座图与正交载波上的两个PAM信号是
5、等价的,这两个信号中的每一个上都有个信号点。因为相位正交分量上的信号能被相干判决极好的分离,所以易于通过PAM的误码率确定QAM的误码率。M进制QAM系统正确判决的概率是式中是进制PAM系统的误码率,该PAM系统具有等价QAM系统的每一个正交信号中的一半平均功率。通过适当调整M进制PAM系统的误码率,可得其中是每个符号的平均信噪比。因此M进制QAM的误码率为)可以注意到,当k为偶数时,这个结果对M=情形时精确的,而当k为奇数时,就找不到等价的进制PAM系统。如果使用最佳距离量度进行判决的最佳判决器,可以求出任意k1误码率的严格上限其中是每比特的平均信噪比。代码:%******
6、********************************************************************专业资料值得拥有WORD格式整理%16QAM通信系统的MC仿真%**************************************************************************clear;clf;clc;echoonSNRindB1=0:2:15;%对给定的信噪比MC仿真SNRindB2=0:0.1:15;%对给定的信噪比理论计算M=16;%16QAMk=log2(M);%信息比特数%***********
7、***调用QAM16_2函数对给定的信噪比SNRinddB1进行MC仿真************fori=1:length(SNRindB1),smld_err_prb(i)=QAM16_2(SNRindB1(i));%调用cm_sm41函数仿真,返回误码率echooff;end;echoon;%**************************************************************************%**************计算16QAM的理论值*****
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