实验五16QAM调制与解调实验

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1、实验五16QAM调制与解调实验【实验目的】使学生了解16QAM的调制与解调原理；能够通过MATLAB对其进行调制和解调；比较解调前后功率谱密度的差别。【实验器材】装有MATLAB软件的计算机一台【实验原理】1.16QAM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体制的推广，和2ASK相比，这种体制的优点在于信息传输速率高。2.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。16进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。16QAM的产生有2种方法

2、:(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。3.16QAM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cosωct相乘，一路与sinωct相乘。然后经过低通滤波器，低通滤波器LPF滤除乘法器产生的高频分量，获得有用信号，低通滤波器LPF输出经抽样判决可恢复出电平信号。【实验内容与步骤】1.MATLAB软件的设置：对路径的设置，设置成路径指向comm2文件夹；2.在命令行输入start指令，然后输入num

3、值，如3，之后按照内容3输入参考代码。3.新建一个扩展名为M的文件，输入以下程序：M=16;k=log2(M);x=randint(30000,1);%产生二进制随机数y=modulate(modem.qammod('M',16,'InputType','Bit'),x);%调制EbNo=-5:1:10;%信噪比s_b2d=bi2de(reshape(x,k,length(x)/k).','left-msb');%二进制变为十进制forn=1:length(EbNo)snr(n)=EbNo(n)+10*log10(k);%Ra

4、tioofsymbolenergytonoisepowerspectraldensityynoisy=awgn(y,snr(n),'measured');%加入高斯白噪声z=demodulate(modem.qamdemod('M',16,'OutputType','Bit'),ynoisy);%解调r_b2d=bi2de(reshape(z,k,length(z)/k).','left-msb');%二进制变为十进制[sym(n),sym_rate(n)]=symerr(s_b2d,r_b2d);%计算仿真误码率,不是误比特

5、率。theo_sym_rate(n)=(3/2*erfc(sqrt(k*0.1*(10.^(EbNo(n)/10)))))*(1-3/8*erfc(sqrt(k*0.1*(10.^(EbNo(n)/10)))));enddisp(sym);disp(sym_rate);semilogy(EbNo,sym_rate,'r*',EbNo,theo_sym_rate,'b-');%画图。title('误码率性能');xlabel('Eb/No(dB)');ylabel('误码特率');legend('仿真误码率','理论误码率');

6、h=scatterplot(ynoisy(1:1*5e3),1,0,'g.');%画图。holdon;scatterplot(y(1:1*5e3),1,0,'r*',h);%画图。title('ReceivedSignal');legend('接收信号','星座点');axis([-55-55]);4.记录生成波形。【实验现象记录】1.16QAM星座图为：（画出波形图）2.16QAM误码率的波形为：（画出波形图）【现象分析】对30000个二进制随机数进行了QAM调制，形成了以16个点为中心的星座图，并对误码率进行了分析。【实验

7、结果】16QAM正交调制分为同相路和正交路两路，频带利用率得到很大的提高。但从16QAM正交调制星座图上可以看出，随着M的增大，相邻两点的重叠的部分就越多，产生误码的可能性就越大。【实验体会】***************