基于MATLAB的通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真畢業(yè)論文

/畢業(yè)論文基于MATLAB的通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真摘要通信系統(tǒng)是用以完成信息傳輸過(guò)程的技術(shù)系統(tǒng)的總稱(chēng)，作用是將信息從信源發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)目的地。調(diào)制與解調(diào)在信息的傳輸過(guò)程中占據(jù)著重要的地位，是不可或缺的，因此研究系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)過(guò)程就極為重要。MATLAB是集數(shù)值計(jì)算、圖形繪制、圖像處理與系統(tǒng)仿真等強(qiáng)大功能于一體的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言，它強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算和圖形可視化的功能以與豐富的工具箱，為通信系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)過(guò)程的分析提供了極大的方便。本論文首先介紹了通信系統(tǒng)的概念，進(jìn)而引出調(diào)制和解調(diào)，然后介紹了我們常用的幾種調(diào)制和解調(diào)的方法。由于MATLAB具有的強(qiáng)大功能所以詳細(xì)介紹了MATLAB通信系統(tǒng)工具箱，并給出了基于MATLAB的通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)的實(shí)現(xiàn)，運(yùn)用MATLAB仿真軟件進(jìn)行仿真。[關(guān)鍵詞]：通信系統(tǒng)調(diào)制與解調(diào)MATLABABSTRACTCommunicationsystemisusedtocompletetheinformationtransmissionprocessofthefloorboardofthetechnologysystem,isusedtosendinformationfromthesourcetooneormoredestinations.Modulationanddemodulationintheprocessofinformationtransmissionoccupiestheimportantposition,isindispensable,sothesystemofmodulationanddemodulationprocessisextremelyimportant.MATLABnumericalcomputation,graphicsrendering,imageprocessingandsystemsimulation,andpowerfulfunctionsintheintegrationofscientificcomputinglanguage,itspowerfulfunctionofmatrixandgraphvisualizationandrichtoolkit,fortheanalysisofthecommunicationsystemofmodulationanddemodulationprocessprovidesagreatconvenience.Thispaperfirstlyintroducestheconceptofcommunicationsystem,whichleadtomodulationanddemodulation,andthenintroducesourcommonlyusedseveralkindsofmodulationanddemodulationmethod.[Keywords]：CommunicationsystemModulationanddemodulationMATLAB目錄前言4第一章通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)5第一節(jié)通信系統(tǒng)的概念5一、模擬通信系統(tǒng)5二、數(shù)字通信系統(tǒng)6三、QAM調(diào)制解調(diào)原理14第二節(jié)多進(jìn)制正交幅度調(diào)制與相干解調(diào)原理框圖17一、正交調(diào)制原理框圖17二、相干解調(diào)原理框圖18第二章MATLAB通信系統(tǒng)工具箱19第三章MATLAB的模擬調(diào)制和解調(diào)實(shí)例21第一節(jié)用MATLAB分析雙邊帶幅度調(diào)制（DSM-AM）21第二節(jié)用MATLAB分析相干解調(diào)過(guò)程24第三節(jié)基于MATLAB的多進(jìn)制正交幅度調(diào)制與相干解調(diào)設(shè)計(jì)與仿真26一、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)26二、隨機(jī)信號(hào)的生成26三、星座圖映射27四、波形成形（平方根升余弦濾波器）29五、調(diào)制30六、加入高斯白噪聲之后解調(diào)31七、誤碼率曲線(xiàn)33八、16-QAM載波調(diào)制信號(hào)在AWGN信道下的性能33第四節(jié)仿真結(jié)果與分析35結(jié)論39致40參考文獻(xiàn)41前言通信按照傳統(tǒng)的理解就是信息的傳輸，在當(dāng)今高度信息化得社會(huì)，信息和通信已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的“命脈”。信息作為一種資源，只有通過(guò)廣泛的傳播與交流，才能產(chǎn)生利用價(jià)值，促進(jìn)社會(huì)成員之間的合作，推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而通信作為傳輸信息的手段或方式，與傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相互融合，已經(jīng)成為21世紀(jì)國(guó)際社會(huì)和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力，所以未來(lái)的通信對(duì)人們的生活方式和社會(huì)的發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生更加重大和意義深遠(yuǎn)的影響。在信息傳輸過(guò)程中，要求天線(xiàn)的尺寸要和信號(hào)的波長(zhǎng)相比擬，信號(hào)才能有效的被輻射。對(duì)于語(yǔ)音信號(hào)來(lái)說(shuō)，相應(yīng)的天線(xiàn)尺寸要在幾十公里以上，實(shí)際上不可能實(shí)現(xiàn)，所以需要經(jīng)過(guò)調(diào)制將信號(hào)頻譜搬移到較高的頻率圍，如果不進(jìn)行調(diào)制就把信號(hào)直接輻射出去，那么各電臺(tái)所發(fā)出信號(hào)的頻率就會(huì)一樣。調(diào)制作用的實(shí)質(zhì)就是使一樣頻率圍的信號(hào)分別依托于不同頻率的載波上，接收機(jī)就可以分離出所需的頻率信號(hào)，不致互相干擾。有時(shí)信號(hào)過(guò)于復(fù)雜，人工計(jì)算其調(diào)制和解調(diào)過(guò)程較難實(shí)現(xiàn)，對(duì)其結(jié)果的分析又缺乏可視化的直觀表現(xiàn)，影響了所得結(jié)果在實(shí)際生活中的應(yīng)用，美國(guó)MathWorks公司開(kāi)發(fā)的MATLAB解決了這一問(wèn)題。它應(yīng)用于自動(dòng)控制、數(shù)學(xué)計(jì)算、信號(hào)分析、信號(hào)處理等諸多領(lǐng)域,也是國(guó)高校和研究部門(mén)進(jìn)行許多科學(xué)研究的重要工具。MATLAB的出現(xiàn)給通信系統(tǒng)的分析提供了極大的方便。第一章通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)第一節(jié)通信系統(tǒng)的概念通信是為了傳輸信息，通信系統(tǒng)就是將信息從信源發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)目的地，對(duì)于電通信來(lái)說(shuō)，首先要把消息轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)發(fā)送設(shè)備，將信號(hào)送入信道，在接收端利用接受設(shè)備對(duì)接收信號(hào)作相應(yīng)的處理后，送給信宿再轉(zhuǎn)換為原來(lái)的消息，這一過(guò)程可利用圖1.1所示的通信系統(tǒng)一般模型來(lái)概括。接收設(shè)備信道發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備信道發(fā)送設(shè)備（發(fā)送端）（接收端）信息源受信者噪聲源信息源受信者噪聲源圖1.1通信系統(tǒng)的一般模型通信(Communication)傳輸?shù)南⑹嵌喾N多樣的，可以分成兩大類(lèi)：一類(lèi)稱(chēng)為連續(xù)消息；另一類(lèi)稱(chēng)為離散消息。消息的傳遞是通過(guò)它的物理載體電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，按信號(hào)參量的取值不同，可以把信號(hào)分為兩類(lèi)：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。通常按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)的可以把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。一、模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)，其模型如圖1.2所示，其中包含兩種重要變換。第一種變換是，在發(fā)送端把連續(xù)消息變換成原始電信號(hào)，在接收端進(jìn)行相反的變換，這種變換由信源和信宿來(lái)完成，通常稱(chēng)為原始電信號(hào)為基帶信號(hào)，基帶的意思是指信號(hào)的頻譜從零頻附近開(kāi)始。有些信道可以直接傳輸基帶信號(hào)，而以自由空間作為信道的無(wú)線(xiàn)電傳輸卻無(wú)法直接傳輸這些信號(hào)。因此，模擬通信系統(tǒng)中常常需要進(jìn)行第二種變換：把基帶信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)，并在接收端進(jìn)行反變換。完成這種變換和反變換的通常是調(diào)制器和解調(diào)器。噪聲源調(diào)制器模擬信息源噪聲源調(diào)制器模擬信息源信道信道受信者解調(diào)器受信者解調(diào)器圖1.2模擬通信系統(tǒng)模型二、數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)（DigitalCommunicationSystem,DCS）是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)，如圖1.3所示。數(shù)字通信所涉與的技術(shù)問(wèn)題很多，其中主要有信源編碼與譯碼、信道編碼與譯碼、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)、同步以與加密與解密等。數(shù)字調(diào)制信道編碼加密信源編碼信息源數(shù)字調(diào)制信道編碼加密信源編碼信息源噪聲源信道噪聲源信道受信者信源譯碼信道譯碼解密數(shù)字解調(diào)受信者信源譯碼信道譯碼解密數(shù)字解調(diào)圖1.3數(shù)字通信系統(tǒng)模型與模擬通信相比，數(shù)字通信具有許多優(yōu)良的特性：（1）、抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累。數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖请x散取值的數(shù)字波形，接收端的目標(biāo)不是精確的還原被傳輸?shù)牟ㄐ?，而是從收到噪聲干擾的信號(hào)中判決出發(fā)送端所發(fā)送的是哪一個(gè)波形。（2）、傳輸差錯(cuò)可控。在數(shù)字同喜系統(tǒng)中，可以通過(guò)信道編碼技術(shù)進(jìn)行檢錯(cuò)與糾錯(cuò)，降低誤碼率，提高傳輸質(zhì)量。（3）、便于用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行處理、變換、存儲(chǔ)。這種數(shù)字處理的靈活性表現(xiàn)為可以將來(lái)自不同信源的信號(hào)綜合到一起傳輸。（4）、易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕。（5）、易于加密處理，且性好。數(shù)字通信的缺點(diǎn)是，一般需要較大的傳輸帶寬，設(shè)備復(fù)雜。近年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜程度和技術(shù)難度大大降低了，數(shù)字傳輸方式日益受到歡迎。數(shù)字處理的靈活性使得數(shù)字傳輸系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)字信息既可以來(lái)自計(jì)算機(jī)、電傳機(jī)等數(shù)據(jù)終端的各種數(shù)字代碼，也可以來(lái)自模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后的脈沖編碼（PCM）信號(hào)等。原理上，數(shù)字信息可以直接用數(shù)字代碼序列表示和傳輸，但在世紀(jì)傳輸中，視系統(tǒng)的要求和信道情況，一般需要進(jìn)行不同形式的編碼，并且選用一組取值有限的離散波形來(lái)表示，這些取值離散的波形可以是未經(jīng)調(diào)制的電信號(hào)，也可以是調(diào)制后的信號(hào)。未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)所占據(jù)的頻譜是從零頻或很低頻率開(kāi)始，稱(chēng)為數(shù)字基帶信號(hào)。1、調(diào)制和解調(diào)的概念調(diào)制：把信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過(guò)程，廣義的調(diào)制分為基帶調(diào)制和帶通調(diào)制（也稱(chēng)為載波調(diào)制）。在無(wú)線(xiàn)通信中和其他大多數(shù)場(chǎng)合，調(diào)制均指載波調(diào)制。載波調(diào)制，就是用調(diào)制信號(hào)去控制載波的參數(shù)的過(guò)程，使載波的某一個(gè)或某幾個(gè)參數(shù)按照調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化。調(diào)制信號(hào)是指來(lái)自信源的消息信號(hào)（基帶信號(hào)），這些信號(hào)可以是模擬的，也可以是數(shù)字的。未受調(diào)制的周期性振蕩信號(hào)稱(chēng)為載波，它可以是正弦波，也可以是非正弦波（如周期性脈沖序列）。載波調(diào)制后稱(chēng)為已調(diào)信號(hào)，它含有調(diào)制信號(hào)的全部特征。解調(diào)：將已調(diào)信號(hào)中的調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出來(lái)，是調(diào)制的逆過(guò)程。調(diào)制方式不同，解調(diào)方法也不一樣。解調(diào)可以分為正弦波解調(diào)（有時(shí)也稱(chēng)為連續(xù)波解調(diào)）。正弦波解調(diào)還可再分為幅度解調(diào)、頻率解調(diào)和相位解調(diào)，此外還有一些變種如單邊帶信號(hào)解調(diào)、殘留邊帶信號(hào)解調(diào)等。同樣，脈沖波解調(diào)也可分為脈沖幅度解調(diào)、脈沖相位解調(diào)、脈沖寬度解調(diào)和脈沖編碼解調(diào)等。調(diào)制方式有很多，根據(jù)調(diào)制信號(hào)是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，載波是連續(xù)波（通常是正弦波）還是脈沖序列，相應(yīng)的調(diào)制方式有模擬連續(xù)波調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)模擬調(diào)制）、數(shù)字連續(xù)波調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)字調(diào)制）、模擬脈沖調(diào)制和數(shù)字脈沖調(diào)制等。最重要和最常用的模擬調(diào)制方式是用正弦波作為載波的幅度調(diào)制和角度調(diào)制。常見(jiàn)的調(diào)幅、雙邊帶、單邊帶和殘留邊帶等調(diào)制就是幅度調(diào)制的幾個(gè)典型實(shí)例。解調(diào)的方法可以分為兩類(lèi)：相干解調(diào)和非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）。解調(diào)過(guò)程與采用何種解調(diào)方式有關(guān)，對(duì)于常規(guī)幅度調(diào)制，一般用包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào)，由于在這種解調(diào)方式中，接收機(jī)對(duì)載波頻率和相應(yīng)精度的了解是無(wú)關(guān)緊要的，所以解調(diào)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。對(duì)于DSB-AM調(diào)制和SSB-AM調(diào)制，用相干解調(diào)的方法，它要求在接收機(jī)中有一個(gè)與載波同頻同相的信號(hào)，接收機(jī)中產(chǎn)生所需要的正弦波振蕩器，為本地振蕩器。數(shù)字通信系統(tǒng)中，發(fā)送信號(hào)某一參數(shù)的離散取值（如正弦波的振幅、頻率、相位等）于所承載消息的數(shù)字信號(hào)（即離散符號(hào)）之間通常是一種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。如同模擬信號(hào)的頻帶傳輸時(shí)一樣，傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)也有三種基本的調(diào)制方式：振幅鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）。它們分別對(duì)應(yīng)于利用載波（正弦波）的振幅、頻率和相位來(lái)承載數(shù)字基帶信號(hào)，可以是模擬線(xiàn)性調(diào)制和角度調(diào)制的特殊情況。理論上數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制在本質(zhì)上沒(méi)有什么不同，它們都屬于正弦波調(diào)制。但是，數(shù)字調(diào)制是源信號(hào)為離散型的正弦波調(diào)制，而模擬調(diào)制則是源信號(hào)為連續(xù)型的正弦波調(diào)制，因而，數(shù)字調(diào)制具有由數(shù)字信號(hào)帶來(lái)的一些特點(diǎn)。這些特點(diǎn)主要包括兩個(gè)方面：第一，數(shù)字調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生，除把數(shù)字的調(diào)制信號(hào)當(dāng)做模擬信號(hào)的特例而直接采用模擬調(diào)制方式產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制信號(hào)外，還可以采用鍵控載波的方法。第二，對(duì)于數(shù)字調(diào)制信號(hào)的解調(diào)，為提高系統(tǒng)的抗噪聲性能，通常采用與模擬調(diào)制系統(tǒng)中不同的解調(diào)方式。數(shù)字信息由二進(jìn)制和多進(jìn)制之分，因此，數(shù)字調(diào)制可分為二進(jìn)制調(diào)制和多進(jìn)制調(diào)制。在二進(jìn)制調(diào)制中，信號(hào)參量只有兩種可能取值；而在多進(jìn)制調(diào)制中，信號(hào)參量可能有M（M>2）中取值。2、幅度調(diào)制和相干解調(diào)的原理1）幅度調(diào)制（線(xiàn)性調(diào)制）的原理幅度調(diào)制是由調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的幅度，使之隨調(diào)制信號(hào)作線(xiàn)性變化的過(guò)程，設(shè)正弦型載波為c(t)=Acos()(2-1)式中：A為載波幅度；為載波角頻率；為載波初始相位（以后可以假定為為0，而不失討論的一般性）。根據(jù)調(diào)制定義，幅度調(diào)制信號(hào)（已調(diào)信號(hào)）一般可表示成Sm(t)=Am(t)cos()(2-2)式中：m(t)為基帶調(diào)制信號(hào)。設(shè)調(diào)制信號(hào)m(t)的頻譜為,則由上式（2.3-2）不難得到已調(diào)信號(hào)Sm(t)的頻譜=(2-3)由以上表示式可見(jiàn)，在波形上，幅度已調(diào)信號(hào)的幅度隨基帶信號(hào)的規(guī)律而呈正比地變化；在頻譜結(jié)構(gòu)上，它的頻譜完全是基信號(hào)頻譜在頻域的簡(jiǎn)單搬移（精確到常數(shù)因子）。由于這種搬移是線(xiàn)性的，因此，幅度調(diào)制通常又稱(chēng)為線(xiàn)性調(diào)制，這里的“線(xiàn)性”并不意味著已調(diào)信號(hào)與調(diào)制信號(hào)之間符合線(xiàn)性變換關(guān)系，實(shí)際上，任何調(diào)制過(guò)程都是一種非線(xiàn)性的變換過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅就是常規(guī)雙邊帶調(diào)制，簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)幅（AM）。假設(shè)調(diào)制信號(hào)m(t)的平均值為0，將其疊加一個(gè)直流偏量A0后與載波相乘（如圖1.4所示），即可形成調(diào)幅信號(hào)。m(t)Sm(t)A0圖1.4AM調(diào)制模型其時(shí)域表示式為SAM(t)=[A0+m(t)]=A0+m(t)(2-4)式中：A0為外加的直流分量；m(t)可以是確知信號(hào)，也可以是隨機(jī)信號(hào)。若m(t)是確知信號(hào)，則AM信號(hào)的頻譜為SAM()=∏A0[]+1/2[](2-5)2)相干解調(diào)相干解調(diào)也叫同步檢波，解調(diào)與調(diào)制的實(shí)質(zhì)一樣，均是頻譜搬移。調(diào)制是把基帶信號(hào)的頻譜搬到了載波位置，這一過(guò)程可以通過(guò)一個(gè)相乘器與載波相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)。解調(diào)則是調(diào)制的反過(guò)程，即把在載頻位置的已調(diào)信號(hào)的頻譜搬回到原始基帶位置，因此同樣可以用相乘器與載波相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)，相干解調(diào)的一般模型如圖1.5所示。LPFSm(t)Sp(t)Sd(t)LPFc(t)=圖1.5相干解調(diào)器的一般模型相干解調(diào)時(shí)，為了無(wú)失真的恢復(fù)原基帶信號(hào)，接收端必須提供一個(gè)與接收的已調(diào)載波嚴(yán)格同步（同頻同相）的本地載波（稱(chēng)為相干載波），它與接收的已調(diào)信號(hào)相乘后，經(jīng)低通濾波器取出低頻分量，即可得到原始的基帶調(diào)制信號(hào)。相干解調(diào)器適用于所有的線(xiàn)性調(diào)制信號(hào)的解調(diào)。送入解調(diào)器的已調(diào)信號(hào)的一般表達(dá)式為Sm(t)=SI(t)+SQ(t)(2-6)與同頻同相的相干載波c(t)相乘后，得

Sp(t)=Sm(t)=1/2SI(t)+1/2SI(t)+1/2SQ(t)(2-7)經(jīng)低通濾波器（LPF）后，得Sd(t)=1/2SI(t)（2-8）其中，SI(t)是m(t)通過(guò)一全通濾波器H1（）后的結(jié)果。因此，Sd(t)就是解調(diào)輸出，即Sd(t)=1/2SI(t)m(t)由此可見(jiàn)，相干解調(diào)器適用于所有線(xiàn)性調(diào)制信號(hào)的解調(diào)，即對(duì)于AM、DSB、SSB和VSB都是適用的。只是AM信號(hào)的解調(diào)結(jié)果中含有直流成分A0，這時(shí)在解調(diào)后加上一個(gè)簡(jiǎn)單的隔直流電容即可。

3、正交幅度調(diào)制解調(diào)原理1)正交幅度調(diào)制技術(shù)正交振幅調(diào)制（QuadratureAmplitudeModulation,QAM）是一種振幅和相位聯(lián)合鍵控。雖然MPSK和MDPSK等相移鍵控的帶寬和功率方面都具有優(yōu)勢(shì)，即帶寬占用小和比特噪聲比要求低。但是由圖1.6可見(jiàn)，在MPSK體制中，隨著圖1.68PSK信號(hào)相位M的增大，相鄰相位的距離逐漸減小，使噪聲容限隨之減小，誤碼率難于保證。為了改善在M大時(shí)的噪聲容限，發(fā)展出了QAM體制。在QAM體制中，信號(hào)的振幅和相位作為兩個(gè)獨(dú)立的參量同時(shí)受到調(diào)制。這種信號(hào)的一個(gè)碼元可以表示為（2—1）式中：k=整數(shù)；和分別可以取多個(gè)離散值。式（2—1）可以展開(kāi)為（2—2）令Xk=Akcosqk，Yk=-Aksinqk則式（2—1）變?yōu)椋?—3）和也是可以取多個(gè)離散的變量。從式（2—3）看出，可以看作是兩個(gè)正交的振幅鍵控信號(hào)之和。在式（2—1）中，若qk值僅可以取p/4和-p/4，Ak值僅可以取+A和-A，則此QAM信號(hào)就成為QPSK信號(hào)，如圖1.7所示：圖1.74QAM信號(hào)矢量圖所以，QPSK信號(hào)就是一種最簡(jiǎn)單的QAM信號(hào)。有代表性的QAM信號(hào)是16進(jìn)制的，記為16QAM，它的矢量圖示于下圖1.8中：AAk圖1.816QAM信號(hào)矢量圖圖中用黑點(diǎn)表示每個(gè)碼元的位置，并且示出它是由兩個(gè)正交矢量合成的。類(lèi)似地，有64QAM和256QAM等QAM信號(hào)，如圖1.9、圖1.10所示。它們總稱(chēng)為MQAM調(diào)制。由于從其矢量圖看像是星座，故又稱(chēng)星座調(diào)制。圖1.964QAM信號(hào)矢量圖圖1.10256QAM信號(hào)矢量圖16QAM信號(hào)的產(chǎn)生方法主要有兩種。第一種是正交調(diào)幅法，即用兩路獨(dú)立的正交4ASK信號(hào)疊加，形成16QAM信號(hào)，如圖1.11所示。AAM圖1.11正交調(diào)幅法第二種方法是復(fù)合相移法，它用兩路獨(dú)立的QPSK信號(hào)疊加，形成16QAM信號(hào)，如圖1.12所示。圖中AAMAM圖1.12復(fù)合相移法虛線(xiàn)大圓上的4個(gè)大黑點(diǎn)表示一個(gè)QPSK信號(hào)矢量的位置。在這4個(gè)位置上可以疊加上第二個(gè)QPSK矢量，后者的位置用虛線(xiàn)小圓上的4個(gè)小黑點(diǎn)表示。三、QAM調(diào)制解調(diào)原理1、QAM調(diào)制正交幅度調(diào)制QAM是數(shù)字通信中一種經(jīng)常利用的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，尤其是多進(jìn)制QAM具有很高的頻帶利用率，在通信業(yè)務(wù)日益增多使得頻帶利用率成為主要矛盾的情況下，正交幅度調(diào)制方式是一種比較好的選擇。正交幅度調(diào)制（QAM）信號(hào)采用了兩個(gè)正交載波，每一個(gè)載波都被一個(gè)獨(dú)立的信息比特序列所調(diào)制。發(fā)送信號(hào)波形如圖1.13所示圖1.13M=16QAM信號(hào)星座圖式中{}和{}是電平集合，這些電平是通過(guò)將k比特序列映射為信號(hào)振幅而獲得的。例如一個(gè)16位正交幅度調(diào)制信號(hào)的星座圖如下圖所示，該星座是通過(guò)用M＝4PAM信號(hào)對(duì)每個(gè)正交載波進(jìn)行振幅調(diào)制得到的。利用PAM分別調(diào)制兩個(gè)正交載波可得到矩形信號(hào)星座。QAM可以看成是振幅調(diào)制和相位調(diào)制的結(jié)合。因此發(fā)送的QAM信號(hào)波形可表示為如果那么QAM方法就可以達(dá)到以符號(hào)速率同時(shí)發(fā)送個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。圖1.14給出了QAM調(diào)制器的框圖。圖1.14QAM調(diào)制器框圖2、QAM的解調(diào)和判決假設(shè)在信號(hào)傳輸中存在載波相位偏移和加性高斯噪聲。因此r(t)可以表示為其中是載波相位偏移，且將接收信號(hào)與下述兩個(gè)相移函數(shù)進(jìn)行相關(guān)如圖1.15所示，相關(guān)器的輸出抽樣后輸入判決器。使用圖1-15中所示的鎖相環(huán)估算接收信號(hào)的載波相位偏移，相移和對(duì)該相位偏移進(jìn)行補(bǔ)償。圖1.15QAM信號(hào)的解調(diào)和判決假設(shè)圖中1.15所示的時(shí)鐘與接收信號(hào)同步，以使相關(guān)器的輸出在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻與時(shí)被抽樣。在這些條件下兩個(gè)相關(guān)器的輸出分別為其中噪聲分量是均值為0，方差為的互不相關(guān)的高斯隨機(jī)變量。最佳判決器計(jì)算距離量度3、QAM的誤碼率性能矩形QAM信號(hào)星座最突出的優(yōu)點(diǎn)就是容易產(chǎn)生PAM信號(hào)可直接加到兩個(gè)正交載波相位上，此外它們還便于解調(diào)。對(duì)于下的矩形信號(hào)星座圖（K為偶數(shù)），QAM信號(hào)星座圖與正交載波上的兩個(gè)PAM信號(hào)是等價(jià)的，這兩個(gè)信號(hào)中的每一個(gè)上都有個(gè)信號(hào)點(diǎn)。因?yàn)橄辔徽环至可系男盘?hào)能被相干判決極好的分離，所以易于通過(guò)PAM的誤碼率確定QAM的誤碼率。M進(jìn)制QAM系統(tǒng)正確判決的概率是：。式中是進(jìn)制PAM系統(tǒng)的誤碼率，該P(yáng)AM系統(tǒng)具有等價(jià)QAM系統(tǒng)的每一個(gè)正交信號(hào)中的一半平均功率。通過(guò)適當(dāng)調(diào)整M進(jìn)制PAM系統(tǒng)的誤碼率，可得：式中是每個(gè)符號(hào)的平均信噪比。因此，因此M進(jìn)制QAM的誤碼率為：可以注意到，當(dāng)K為偶數(shù)時(shí)，這個(gè)結(jié)果對(duì)情形時(shí)精確的，而當(dāng)K為奇數(shù)時(shí)，就找不到等價(jià)的進(jìn)制PAM系統(tǒng)。如果使用最佳距離量度進(jìn)行判決的最佳判決器，可以求出任意K>=1誤碼率的的嚴(yán)格上限。<=其中，是每比特的平均信噪比。第二節(jié)多進(jìn)制正交幅度調(diào)制與相干解調(diào)原理框圖一、正交調(diào)制原理框圖圖1.16正交調(diào)制原理框圖二、相干解調(diào)原理框圖圖1.17相干解調(diào)原理框圖第二章MATLAB通信系統(tǒng)工具箱MATLAB通信系統(tǒng)工具箱主要應(yīng)用于參數(shù)化模型，頻譜分析和估計(jì)等。通信系統(tǒng)工具箱實(shí)際上是用MATLAB的基本語(yǔ)句變成的各種子程序集，用于解決某一方面的專(zhuān)門(mén)問(wèn)題或?qū)崿F(xiàn)某一類(lèi)的新算法。MATLAB的通信系統(tǒng)工具箱可以任意增減，不同的工具箱可以給不同領(lǐng)域的用戶(hù)提供豐富強(qiáng)大的功能。MATLAB中的通信系統(tǒng)工具箱是目前比較成熟的通信系統(tǒng)仿真工具，MATLAB通信系統(tǒng)工具箱提供的函數(shù)主要用于處理通信與傳輸問(wèn)題，為我們分析通信系統(tǒng)中每個(gè)過(guò)程提供了極大的幫助，使我們能夠輕松直觀的解決問(wèn)題。常用的MATLAB函數(shù)主要有以下幾項(xiàng)：1、figure功能：創(chuàng)建新的圖形窗口(用于輸出圖形的窗口)。格式：figure說(shuō)明：figure函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新的圖形窗口,并成為當(dāng)前圖形窗口,所創(chuàng)建的圖形窗口的序號(hào)是按同一MATLAB程序中創(chuàng)建的順序號(hào)。2、plot功能：線(xiàn)型繪圖函數(shù)。格式：plot(x)plot(x,y)說(shuō)明：plot(x)是一種最簡(jiǎn)單的調(diào)用方式,x是長(zhǎng)度為n的數(shù)值向量。plot(x)的作用是在坐標(biāo)系中順序地用直接連接頂點(diǎn){i,x(i),i=1,2,…,n}生成一條折線(xiàn)。當(dāng)向量元素充分多時(shí),即可生成一條光滑的曲線(xiàn)。3、subplot功能：多坐標(biāo)設(shè)置與定位當(dāng)前坐標(biāo)系。格式：subplot(m,n,k)說(shuō)明：subplot(m,n,k)將圖形窗口分成m行n列m*n塊子區(qū)域，按從上到下,從左到右的順序,在第k塊子區(qū)域定義一個(gè)坐標(biāo)系,使其成為當(dāng)前坐標(biāo)系,隨后的繪圖函數(shù)將在該坐標(biāo)系輸出圖形。4、ezplot功能：該命令用來(lái)繪制符號(hào)表達(dá)式的自變量和對(duì)應(yīng)各函數(shù)值的二維曲線(xiàn)。格式：ezplot(F,[xmin,xmax],fig)說(shuō)明：其中F是要畫(huà)的符號(hào)函數(shù)；[xmin,xmax]是繪圖的自變量圍，fip是窗口。5、axis功能：該命令用來(lái)控制坐標(biāo)軸的特性。格式：axis([xmin,xmax],[ymin,ymax])說(shuō)明：此為坐標(biāo)圍,其中xmin＜xmax，ymin＜ymax。7、angle功能：求復(fù)數(shù)的相角。格式：P=angle(Z)說(shuō)明：當(dāng)Z為復(fù)數(shù)矩陣時(shí)，用來(lái)求矩陣Z中每個(gè)元素的相角，相角位于[-,]。第三章MATLAB的模擬調(diào)制和解調(diào)實(shí)例第一節(jié)用MATLAB分析雙邊帶幅度調(diào)制（DSM-AM）我們可以利用MATLAB強(qiáng)大的符號(hào)運(yùn)算功能來(lái)進(jìn)行運(yùn)算,再根據(jù)MATLAB的可視化結(jié)果進(jìn)行分析。在DSB-AM中，已調(diào)信號(hào)的時(shí)域表示為：u(t)=m(t)c(t)=Acm(t)式中，m(t)是消息信號(hào)，c(t)=Ac為載波，fc是載波的頻率（單位：HZ）,是初始相位。為了討論方便取初相=0（以下類(lèi)似）。隨u(t)作傅里葉變換，即可得到信號(hào)的頻域表示：U（f）=Ac/2+Ac/2傳輸帶寬Bt是消息信號(hào)帶寬W的兩倍，即：Bt=2W。0＜t＜t0/3某消息信號(hào)m(t)=-2t0/3＜t＜2t0/3其他用信號(hào)m(t)以DSB-AM方式調(diào)制載波c(t)=cos(2∏fct),所得到的已調(diào)制信號(hào)記為u(t).設(shè)t。=0.15s,fc=250Hz。試比較消息信號(hào)與已調(diào)信號(hào)，并繪制它們的頻譜。運(yùn)用如下MATLAB程序:t0=0.15;％信號(hào)持續(xù)時(shí)間ts=0.001;％采樣時(shí)間間隔Fc=250;％載波頻率FS=1/ts;％采樣頻率df=0.3;％頻率分辨率t=[0:ts:t0];％時(shí)間矢量m=[ones(1,t0/(3*ts)),-2*ones(1,t0/(3*ts)),zeros(1,t0/(3*ts)+1)];％定義信號(hào)序列C=cos(2*pi*Fc.*t);％載波信號(hào)u=m.*c;％調(diào)制信號(hào)[M,m,df1]=fft_seq(m,ts,df);％傅里葉變換M=M/FS;[U,u,df1]=fft_seq(m,ts,df);U=U/FS;[C,c,df1]=fft_seq(c,ts,df);f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-Fs/2;％頻率矢量subplot(2,2,1);plot(t,m(1:length(t)));％未調(diào)制信號(hào)title(‘未調(diào)制信號(hào)‘)；subplot(2,2,2);plot(t,u(1:length(t)));％已調(diào)制信號(hào)title(‘已調(diào)制信號(hào)‘)；subplot(2,2,3)；plot(f,abs(fftshift(M)));％未調(diào)制信號(hào)頻譜title(‘未調(diào)制信號(hào)頻譜‘)；subplot（2,2,4）；plot(f,abs(fftshift(U)));％已調(diào)制信號(hào)頻譜title(‘已調(diào)制信號(hào)頻譜‘)；傅里葉變換函數(shù)fft_seq,源代碼如下：function[M,m,df]=fft_seq(m,ts,df)％[M,m,df]=fft_seq(m,ts,df)％[M,m,df]=fft_seq(m,ts)％M為輸入序列m的傅里葉變換，ts為抽樣間隔，輸入df為頻率分辨率％輸出序列m按要求的頻率分辨率df進(jìn)行補(bǔ)零后的序列％輸出df為最終的頻率分辨率fs=1/ts;ifnargin==2,n1=0;else,n1=fs/df;endn2=length(m);n=2^(max(nextpow2(n1),nexpow2(n2)));M=fft(m,n);m=[m,zeros(n-n2)];df=fs/n;運(yùn)行后得到的信號(hào)和調(diào)制信號(hào)如圖3.1所示：圖3.1雙邊帶幅度調(diào)制信號(hào)第二節(jié)用MATLAB分析相干解調(diào)過(guò)程0＜t＜t0/3例某消息信號(hào)m(t)=-2t0/3＜t＜2t0/3用信號(hào)m(t)以DSB-AM方式調(diào)制載波c(t)=cos(2∏fct),所得到的已調(diào)制信號(hào)記為u(t).設(shè)t0=0.15s,fc=250Hz。得到DSM-AM的調(diào)制信號(hào)，現(xiàn)試對(duì)該調(diào)制信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)，并繪出消息信號(hào)的時(shí)域頻域曲線(xiàn)。MATLAB設(shè)計(jì)程序如下：t0=0.15;％信號(hào)持續(xù)時(shí)間ts=1/1500;％采樣時(shí)間間隔Fc=250;％載波頻率FS=1/ts;％采樣頻率df=0.3;％頻率分辨率t=[0:ts:t0];％時(shí)間矢量m=[ones(1,t0/(3*ts)),-2*ones(1,t0/(3*ts)),zeros(1,t0/(3*ts)+1)];％定義信號(hào)序列C=cos(2*pi*Fc.*t);％載波信號(hào)u=m.*c;％調(diào)制信號(hào)y=u.*c;％混頻[M,m,df1]=fft_seq(m,ts,df);％傅里葉變換M=M/Fs;％縮放[U,u,df1]=fft_seq(m,ts,df);U=U/FS;[Y,y,df1]=fft_seq(y,ts,df);Y=Y/Fs;f_cutoff=150;％濾波器的截止頻率n_cutoff=floor(150/df1);％設(shè)計(jì)濾波器f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-Fs/2;％頻率矢量H=zero(size(f));H(1:n_cutoff)=2*ones(1,n_cutoff);H(length(f)-n_cutoff+1:length(f))=2*ones(1,n_cutoff);DEM=H.*Y;％濾波器輸出的頻譜dem=real(ifft(DEM))*Fs;％濾波器的輸出subplot(2,2,1);plot(t,m(1:length(t)));％未調(diào)制信號(hào)title(‘未調(diào)制信號(hào)‘)；subplot(2,2,2);plot(t,dem(1:length(t)));％解調(diào)信號(hào)title(‘解調(diào)信號(hào)‘)；subplot(2,2,3)；plot(f,abs(fftshift(M)));％未調(diào)制信號(hào)頻譜title(‘未調(diào)制信號(hào)頻譜‘)；subplot（2,2,4）；plot(f,abs(fftshift(DEM)))；％解調(diào)信號(hào)的頻譜title(‘已調(diào)制信號(hào)譜‘)；運(yùn)行該程序后得到的信號(hào)和調(diào)制信號(hào)，以與信號(hào)調(diào)制前、后的頻譜對(duì)比如圖3.2所示：圖3.2相干解調(diào)信號(hào)第三節(jié)基于MATLAB的多進(jìn)制正交幅度調(diào)制與相干解調(diào)設(shè)計(jì)與仿真一、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)首先進(jìn)行系統(tǒng)的分析的設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)分為如下幾個(gè)部分：隨機(jī)序列的產(chǎn)生，序列的串并和并串轉(zhuǎn)換，16QAM調(diào)制，星座圖的繪制，16QAM解調(diào)，加入噪聲，誤碼率的測(cè)量與繪圖。二、隨機(jī)信號(hào)的生成利用Matlab中的random_binary函數(shù)來(lái)產(chǎn)生0、1等概分布的隨機(jī)信號(hào)。源代碼如下所示：random_binary.m%產(chǎn)生二進(jìn)制信源隨機(jī)序列function[info]=random_binary(N)ifnargin==0,%如果沒(méi)有輸入?yún)?shù)，則指定信息序列為10000個(gè)碼元N=10000;end;fori=1:N,temp=rand;if(temp<0.5),info(i)=0;%1/2的概率輸出為0elseinfo(i)=1;%1/2的概率輸出為1endend;三、星座圖映射對(duì)產(chǎn)生的二進(jìn)制隨機(jī)序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，分離出I分量、Q分量，然后再分別進(jìn)行電平映射。由于是調(diào)用matlab系統(tǒng)函數(shù)調(diào)制解調(diào)，在此將轉(zhuǎn)換后邊的序列進(jìn)行四進(jìn)制轉(zhuǎn)換，方便后面的調(diào)制，再將轉(zhuǎn)換好的序列通過(guò)調(diào)用qam()函數(shù)進(jìn)行16qam調(diào)制，具體代碼如下：代碼如下：%串/并變換分離出I分量、Q分量，然后再分別進(jìn)行電平映射I=x(1:2:nn-1); [I,In]=two2four(I,4*m); Q=x(2:2:nn); [Q,Qn]=two2four(Q,4*m);ifKbase==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)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成四進(jìn)制代碼：two2four.m%二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成四進(jìn)制function[y,yn]=two2four(x,m);T=[01;32];n=length(x);ii=1;fori=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;fori=1:m-1;y=[y;yn];end; y=y(:)';%映射電平分別為-1.5；0.5；0.5；1.5畫(huà)出星座圖代碼如下：constel.m%畫(huà)出星座圖functionc=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;whilei<=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，則作圖ifnargout<1; cmax=max(abs(c));ph=(0:5:360)*pi/180;plot(1.414*cos(ph),1.414*sin(ph),'c');holdon; fori=1:length(c);ph=ph0-angle(c(i));a=abs(c(i))/cmax*1.414;plot(a*cos(ph),a*sin(ph),'r*');end;plot([-1.51.5],[00],'k:',[00],[-1.51.5],'k:');holdoff;axisequal;axis([-1.51.5-1.51.5]);end;四、波形成形（平方根升余弦濾波器）為了避免相鄰傳輸信號(hào)之間的串?dāng)_，多元符號(hào)需要有合適的信號(hào)波形。方波是在本地?cái)?shù)字信號(hào)處理時(shí)常見(jiàn)的波形，但在實(shí)際傳輸時(shí)這種方波并不合適。根據(jù)奈奎斯特第一準(zhǔn)則，在實(shí)際通信系統(tǒng)中一般均使接收波形為升余弦滾降信號(hào)。這一過(guò)程由發(fā)送端的基帶成形濾波器和接收端的匹配濾波器兩個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)，因此每個(gè)環(huán)節(jié)均為平方根升余弦滾降濾波，兩個(gè)環(huán)節(jié)合成就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)升余弦滾降濾波。實(shí)現(xiàn)平方根升余弦滾降信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為“波形成形”，通過(guò)采用合適的濾波器對(duì)多元碼流進(jìn)行濾波實(shí)現(xiàn)，由于生成的是基帶信號(hào)，因此這一過(guò)程又稱(chēng)“基帶成形濾波”。代碼如下：bshape.m%基帶升余弦成形濾波器functiony=bshape(x,fs,fb,N,alfa,delay);%設(shè)置默認(rèn)參數(shù)ifnargin<6;delay=8; end;ifnargin<5;alfa=0.5; end;ifnargin<4;N=16; end;b=firrcos(N,fb,2*alfa*fb,fs);y=filter(b,1,x);五、調(diào)制調(diào)制代碼：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/并變換分離出I分量、Q分量，然后再分別進(jìn)行電平映射I=x(1:2:nn-1); [I,In]=two2four(I,4*m); Q=x(2:2:nn); [Q,Qn]=two2four(Q,4*m);ifKbase==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)制六、加入高斯白噪聲之后解調(diào)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)行信號(hào)解調(diào)。加入不同強(qiáng)度的高斯白噪聲代碼：SNR_in_dB=8:2:24;%AWGN信道信噪比f(wàn)orj=1:length(SNR_in_dB)y_add_noise=awgn(y2,SNR_in_dB(j));%加入不同強(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)行解調(diào)解調(diào)時(shí)先設(shè)計(jì)一個(gè)巴特沃斯濾波器，然后將I分量、Q分量并/串轉(zhuǎn)換，最終恢復(fù)成碼元序列xn，然后進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)的代碼如下：%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);m=4*fs/fb; N=length(y)/m; n=(.6:1:N)*m;n=fix(n);In=I(n); Qn=Q(n); xn=four2two([InQn]);%I分量Q分量并/串轉(zhuǎn)換，最終恢復(fù)成碼元序列xnnn=length(xn); xn=[xn(1:nn/2);xn(nn/2+1:nn)];xn=xn(:); xn=xn';四進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼如下：%四進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制functionxn=four2two(yn);y=yn;ymin=min(y);ymax=max(y);ymax=max([ymaxabs(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(I0)=zeros(size(I0));I1=find(yn>=0.5&yn<1.5); yn(I1)=ones(size(I1));I2=find(yn>=1.5&yn<2.5); yn(I2)=ones(size(I2))*2;I3=find(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=[00;01;11;10];n=length(yn);fori=1:n;xn(i,:)=T(yn(i)+1,:);end;xn=xn'; xn=xn(:); xn=xn';七、誤碼率曲線(xiàn)誤碼率代碼如下：numoferr=0;fori=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*-');gridon;xlabel('SNRindB');ylabel('Pe');title('16QAM調(diào)制在不同信道噪聲強(qiáng)度下的誤碼率');八、16-QAM載波調(diào)制信號(hào)在AWGN信道下的性能16-QAM載波調(diào)制信號(hào)在AWGN信道下的性能代碼如下：clearallnsymbol=100000;%每種信噪比下的發(fā)送符號(hào)數(shù)M=16;%16-QAMgraycode=[0132457612131514891110];%Gray編碼規(guī)則EsN0=5:20;%信噪比，Es/N0snr1=10.^(EsN0/10);%信噪比轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性值msg=randint(1,nsymbol,M);%消息數(shù)據(jù)msg1=graycode(msg+1);%Gray映射msgmod=qammod(msg1,M