16qam调制与解调系统的设计

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1、《通信原理及系统课程设计》报告《通信原理及系统课程设计》报告二○一一～二○一二学年第二学期学号091603048姓名张薇班级通信Q0941电子工程系-14-《通信原理及系统课程设计》报告设计任务书【设计题目】16QAM调制与解调系统的设计【设计目的】通过此综合设计，加深基本理论知识的理解，加强理论联系实际，增强动手能力，提高通信系统仿真的设计技能。【设计内容】1.设计任务：利用所学通信知识，设计一个16QAM调制与解调系统，并用SystemVIEW进行仿真和分析，从而实现理论联系实际的作用。2.基本要求：（1）用码元速率为19.2Kb/s

2、的随机序列作为实验系统的信号源；（2）用频率为76.8kHz的正交信号作为实验系统的载波信号；（3）用9.6Kb/s的方波信号及其正交信号，作为抽样判决的时钟信号，抽样频率为384kHz；（4）保证串/并变换、并/串变换的正确性；（5）对完成的系统进行性能仿真，加入噪声电压，分析其输出性能。【提交要求】1.打印设计报告，内容包括：（1）设计思路及设计方案；（1）系统的基本原理框图以及每一个模块的作用；（2）系统设计过程中，每一个用到的图符中主要参数的意义；（3）每一个用到的图符主要参数的设定和设定的依据；（4）仿真系统参数改变时，给仿真结

3、果带来的影响（如高斯白噪声信道的信噪比增加，则误码率减小）；（5）仿真的结果（波形截图，总体分析评价等）。2.仿真程序（需要加注释）。-14-《通信原理及系统课程设计》报告目录一、设计思路5二、总体方案设计51、调制方案52、解调方案6三、总体电路图7四、模块设计及主要参数设置71、串/并转换72、低通滤波83、抽样判决94、并/串转换10五、仿真结果及分析101．仿真参数设置102、仿真结果113、仿真结果分析14六、小结15-14-《通信原理及系统课程设计》报告一、设计思路16QAM即16进制正交振幅调制，它是一种振幅/相位联合键控（

4、APK)体制。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信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制。故这种信号序列的第k个码元可以表示为：Sk(t)=Akcos(w0t+φk)kT

5、将式(1-3)和式(1-4)代入式(1-2)得：Sk(t)=Xkcosw0t+Yksinw0t(1-5)由上式可见，16QAM信号可以由两路独立的正交4ASK信号叠加而成，因此，这里采用正交调幅法。正交幅度调制是利用多进制振幅键控（MASK）和正交载波调制相结合产生的。二、总体方案设计1、调制方案为了方便产生两路4ASK信号，这里将基带信号设置成速率为Rb的四进制码元序列。然后经过串/并转换模块，将该四进制基带码元序列分成两路速率分别为Rb/2的四电平信号，再将这两路四电平信号分别与正交载波相乘，完成正交调制，两路信号叠加后产生16QAM

6、信号。-14-《通信原理及系统课程设计》报告Rb/2cosw0tRb/22、解调方案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，一路与sinw0t相乘，一路与cosw0t相乘，然后经过低通滤波输出两路多电平基带信号A(t)和B(t)，用门限电平的判决器判决后分别恢复出两路速率为Rb/2的四进制序列。最后经并/串转换模块将两路四进制序列组合成一个四进制序列。至此，完成16QAM的解调。cosw0t一、总体电路图-14-《通信原理及系统课程设计》报告图3-116QAM调制与解调系统总体电路图四、

7、模块设计及主要参数设置1、串/并转换串/并转换实现的功能是将码元速率为19.2Kb/s的四进制基带码元序列分成两路，其中一路信号可通过直接用采样频率为9600HZ的采样器对该四进制基带码元序列进行采样获得。要获得另外一路信号，需要先将该四进制基带码元序列延时一个码元周期，再用采样频率为9600HZ的采样器采样。为了使这两路信号在时间上同步，还需要将第一路信号也延时一个码元周期。这样就将原四进制基带码元序列分成两路速率相同的四电平信号。具体电路图如下：-14-《通信原理及系统课程设计》报告图4-1串/并转换模块电路图（1）采样器的采样速率为

8、9600，采样点时间宽度为0，采样时间偏差0.（2）采样延迟的延迟点数为1.2、低通滤波这里的滤波器选用巴特沃斯低通滤波器，为了将本地载波滤除，从而得到基带信号，设置截止频率为40KHZ.-1