MATLAB環(huán)境下16QAM調(diào)制及解調(diào)仿真程序說(shuō)明

1、NikeyMATLAB環(huán)境下16QAM調(diào)制及解調(diào)仿真程序說(shuō)明正交調(diào)制及相干解調(diào)原理框圖正交調(diào)制原理框圖相干解調(diào)原理框圖MQAM調(diào)制介紹及本仿真程序的幾點(diǎn)說(shuō)明MQAM可以用正交調(diào)制的方法產(chǎn)生，本仿真中取 M=16，即幅度和相位相結(jié)合的 16個(gè)信號(hào)點(diǎn)的調(diào)制為了觀察信道噪聲對(duì)該調(diào)制方式的影響，我們?cè)谝颜{(diào)信號(hào)中又參加了不同強(qiáng)度的高斯 白噪聲，并統(tǒng)計(jì)其譯碼誤碼率。為了簡(jiǎn)化程序和得到可靠的誤碼率，我們?cè)诮庹{(diào)時(shí)并未從已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)載波，而是 直接產(chǎn)生與調(diào)制時(shí)一模一樣的載波來(lái)進(jìn)展信號(hào)解調(diào)三、仿真結(jié)果圖附源程序代碼：main_plot.mclear;clc;echo off;close all;N=10000;

2、 fb=1; fs=32; fc=4;Kbase=2;%設(shè)定碼元數(shù)量%基帶信號(hào)頻率%抽樣頻率%載波頻率，為便于觀察已調(diào)信號(hào)，我們把載波頻率設(shè)的較低% Kbase=1,不經(jīng)基帶成形濾波，直接調(diào)制；% Kbase=2,基帶經(jīng)成形濾波器濾波后，再進(jìn)展調(diào)制in fo=ra ndom_b in ary(N);%產(chǎn)生二進(jìn)制信號(hào)序列y,l,Q=qam(info,Kbase,fs,fb,fc);%對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)展 16QAM 調(diào)制y1=y; y2=y;%備份信號(hào)，供后續(xù)仿真用T=le ngth(i nfo)/fb;m=fs/fb; nn=len gth(i nfo);dt=1/fs; subplot(211);

3、t=0:dt:T-dt;%便于觀察，這里顯示的已調(diào)信號(hào)及其頻譜均為無(wú)噪聲干擾的理想情況%由于測(cè)試信兀數(shù)量為10000個(gè)，在這里我們只顯示其總數(shù)的1/10plot(t(1:1000),y(1:1000),t(1:1000),l(1:1000),t(1:1000),Q(1:1000),0 35,0 0,b:); title(已調(diào)信號(hào)(In:red,Qn:green);%傅里葉變換，求出已調(diào)信號(hào)的頻譜n=length(y); y=fft(y)/n;y=abs(y(1:fix(n/2)*2;q=find(y1e-04); y(q)=1e-04;y=20*log10(y);f1=m/n; f=0:f1:

4、(length(y)-1)*f1;subplot(223);plot(f,y,r);grid on;title( 已調(diào)信號(hào)頻譜 ); xlabel(f/fb);%畫(huà)出 16QAM 調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的星座圖subplot(224);constel(y1,fs,fb,fc);title( 星座圖 );SNR_in_dB=8:2:24; %AWGN 信道信噪比 for j=1:length(SNR_in_dB)y_add_noise=awgn(y2,SNR_in_dB(j); %參加不同強(qiáng)度的高斯白噪聲 y_output=qamdet(y_add_noise,fs,fb,fc);%對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)展解調(diào)nu

5、moferr=0;for i=1:Nif (y_output(i)=info(i), numoferr=numoferr+1;end;end;Pe(j)=numoferr/N;%統(tǒng)計(jì)誤碼率end;figure;semilogy(SNR_in_dB,Pe,red*-);grid on;xlabel(SNR in dB);ylabel(Pe);title(16QAM 調(diào)制在不同信道噪聲強(qiáng)度下的誤碼率 );random_binary.m%產(chǎn)生二進(jìn)制信源隨機(jī)序列function info=random_binary(N)if nargin = 0,%如果沒(méi)有輸入?yún)?shù)，那么指定信息序列為10000 個(gè)碼

6、元N=10000;end;for i=1:N,temp=rand;if (temp0.5),info(i)=0;% 1/2 的概率輸出為 0elseinfo(i)=1;% 1/2 的概率輸出為 1endend;qam.mfunction y,I,Q=qam(x,Kbase,fs,fb,fc);%T=length(x)/fb; m=fs/fb; nn=length(x);dt=1/fs;t=0:dt:T-dt;%串/并變換別離出I分量、Q分量，然后再分別進(jìn)展電平映射I=x(1:2:nn-1);I,In=two2four(I,4*m);Q=x(2:2:nn);Q,Qn=two2four(Q,4*m

7、);if Kbase=2; %基帶成形濾波I=bshape(I,fs,fb/4); Q=bshape(Q,fs,fb/4);end;y=I.*cos(2*pi*fc*t)-Q.*sin(2*pi*fc*t);%調(diào)制qamdet.m%QAM 信號(hào)解調(diào)function xn,x=qamdet(y,fs,fb,fc);dt=1/fs; t=0:dt:(length(y)-1)*dt;I=y.*cos(2*pi*fc*t);Q=-y.*sin(2*pi*fc*t);b,a=butter(2,2*fb/fs); %設(shè)計(jì)巴特沃斯濾波器I=filtfilt(b,a,I);Q=filtfilt(b,a,Q);

8、m=4*fs/fb; N=length(y)/m; n=(.6:1:N)*m; n=fix(n);In=I(n); Qn=Q(n); xn=four2two(In Qn);%I 分量 Q 分量并 / 串轉(zhuǎn)換，最終恢復(fù)成碼元序列 xn nn=length(xn); xn=xn(1:nn/2);xn(nn/2+1:nn); xn=xn(:); xn=xn;bshape.m%基帶升余弦成形濾波器function y=bshape(x,fs,fb,N,alfa,delay);%設(shè)置默認(rèn)參數(shù)if nargin6; delay=8;end;if nargin5; alfa=0.5;end;if nargi

9、n4; N=16;end;b=firrcos(N,fb,2*alfa*fb,fs);y=filter(b,1,x);two2four.m%二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成四進(jìn)制function y,yn=two2four(x,m);T=0 1;3 2; n=length(x); ii=1;for i=1:2:n-1;xi=x(i:i+1)+1;yn(ii)=T(xi(1),xi(2);ii=ii+1;end; yn=yn-1.5; y=yn; for i=1:m-1;y=y;yn;end;y=y(:); %映射電平分別為 -1.5； 0.5； 0.5； 1.5four2two.m%四進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制 functi

10、on xn=four2two(yn);y=yn; ymin=min(y); ymax=max(y); ymax=max(ymax abs(ymin); ymin=-abs(ymax); yn=(y-ymin)*3/(ymax-ymin);%設(shè)置門(mén)限電平，判決I0=find(yn=0.5 & yn=1.5 & yn=2.5); yn(I3)=ones(size(I3)*3; %一位四進(jìn)制碼元轉(zhuǎn)換為兩位二進(jìn)制碼元 T=0 0;0 1;1 1;1 0; n=length(yn);for i=1:n;xn(i,:)=T(yn(i)+1,:);end;xn=xn; xn=xn(:); xn=xn;constel.m%畫(huà)出星座圖 function c=constel(x,fs,fb,fc);N=length(x); m=2*fs/fb; n=fs/fc; i1=m-n; i=1; ph0=(i1-1)*2*pi/n; while i = N/m;xi=x(i1:i1+n-1); y=2*fft(xi)/n; c(i)=y(2);i=i+1; i1=i1+m;end; %如果無(wú)輸出，那么作圖 if nargout1;cmax=max(abs(c); ph=(0:5:360)*pi/180;plot(1.414*cos(ph),1.414*sin(ph),c);hold on;for i=1:l