基于SIMULINK的16QAM基带调制系统性能仿真

QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现一、引言MIMO-OFDM系统是一种融合了多输入多输出（MIMO）和正交频分复用（OFDM）技术的无线通信系统，能够显著提高数据传输速率和系统可靠性。

在MIMO-OFDM系统中，调制方式的选择对系统性能具有重要的影响。

QPSK和16QAM是两种常用的调制方式，它们在MIMO-OFDM系统中的应用对系统的性能和效率有着明显的影响。

本文将针对QPSK和16QAM调制下的MIMO-OFDM系统进行Matlab仿真实现，以研究两种调制方式对系统性能的影响。

二、MIMO-OFDM系统基本原理MIMO-OFDM系统由MIMO技术和OFDM技术组成。

MIMO技术利用多个天线发射和接收信号，通过空间分集和空间复用的方式提高系统的性能和可靠性。

而OFDM技术将带宽分成多个子载波，并采用正交调制方式传输数据，能够有效克服多径干扰和频率选择性衰落，提高系统的抗干扰能力和频谱利用率。

MIMO-OFDM系统将MIMO技术和OFDM技术结合，充分发挥两者的优势，实现了高速率和高可靠性的无线通信。

1. Matlab仿真环境搭建需要在Matlab环境中搭建MIMO-OFDM系统的仿真环境。

在Matlab中，可以使用Communications Toolbox和Wireless Communications Toolbox工具箱来搭建MIMO-OFDM系统的仿真环境。

通过这些工具箱，可以方便地构建MIMO通道模型、OFDM调制器和解调器等系统组件，并进行参数设置和仿真运行。

2. QPSK调制方式在QPSK调制方式下，将复数信号映射到星座图上，每个符号点代表两个比特。

QPSK调制方式可以实现较高的传输速率和频谱利用率，适用于高速率和大容量的无线通信场景。

在MIMO-OFDM系统中，QPSK调制方式通常用于传输速率要求较高的场景，例如视频传输和高速数据传输等。

2. MIMO-OFDM系统仿真实现与QPSK调制方式类似，利用Matlab中的Wireless Communications Toolbox，可以进行16QAM调制下MIMO-OFDM系统的仿真实现。

信息系统综合设计报告书课题名称基于Simulink 的16QAM 调制系统性能分析姓 名学 号院、系、部 电气工程系 专 业 电子信息工程指导教师2018年 1 月8日基于Simulink 的16QAM 调制系统性能分析※※※※※※※※※ ※※※※ ※※ ※※※※※※※※※2009级信息系统 综合设计一、设计目的数字调制具有3种基本方式：数字振幅调制、数字频率调制、数字相位调制，这3种数字调制方式都存在不足之处，为了改善这些不足，近几十年来人们不断提出一些新的数字调制解调技术，以适应各种通信系统的要求。

其主要研究内容围绕着减小信号带宽以提高信号频谱利用率。

所谓正交振幅调制是用两个独立的基带波形对两个互相正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制。

在这种调制中，已调载波的振幅和相位都随两个独立的基带信号变化。

采用多进制正交振幅调制，可记为MQAM<M>2）。

增大M可提高频率利用率，也即提高传输有效性。

二、设计要求1. 对16QAM调制系统基本原理进行了较为深入地理解与分析，并且根据其原理构建了Simulink的仿真模型。

2. 较为熟悉地掌握了Simulink软件在通信系统设计与仿真的基本步骤与方法。

3. 利用Simulink实现了16QAM调制系统的设计，实现与仿真，并得到相应的调制波形。

三、16QAM调制原理MQAM的调制框图如图所示。

在发送端调制器中串/并变换使得信息速率为Rb的输入二进制信号分成两个速率为Rb/2的二进制信号，2/L电平转换将每个速率为Rb/2的二进制信号变为速率为Rb/<2lbL）的电平信号，然后分别与两个正交载波相乘，再相加后即得MQAM信号。

MQAM调制MQAM信号表示式可写成(2.1.1>其中，Ai和Bi是振幅，表示为(2.1.2>其中，i,j=1,2,…，L，当L=1时，是4QAM信号；当L=2时，是16QAM 信号；当L=4时，是64QAM信号。

Matlab环境下16-QAM仿真1.原理框图2.matlab程序：clear all;nsymbol=100000;%每种信噪比下的发送符号数M=16;%16-QAMgraycode=[0 1 3 2 4 5 7 6 12 13 15 14 8 9 11 10];%格雷码编码规则EsN0=5:20;%信噪比的范围snr1=10.^(EsN0/10);%将dB值转化成线性值msg=randint(1,nsymbol,M);%由0-15的整数值组成的均匀随机数msg1=graycode(msg+1);%将随机数映射成格雷码msgmod=qammod(msg1,M);%16-QAM调制spow=norm(msgmod).^2/nsymbol;%求出每个符号的平均功率for indx=1:length(EsN0)sigma=sqrt(spow/(2*snr1(indx))) ;%根据符号功率求出噪声功率rx=msgmod+sigma*(randn(1,length(msgmod))+j*randn(1,length(msgmod)));%混入高斯加性白噪声y=qamdemod(rx,M);%16-QAM的解调decmsg=graycode(y+1);%格雷码的逆映射[err,ber(indx)]=biterr(msg,decmsg,log2(M));%求误比特率[err,ser(indx)]=symerr(msg,decmsg);%求误符号率Endp4=2*(1-1/sqrt(M)*qfunc(sqrt(3*snr1/(M-1))));ser1=1-(1-p4).^2;%理论误符号率ber1=1/log2(M)*ser1;%理论误比特率semilogy(EsN0,ber,'o',EsN0,ser,'*',EsN0,ser1,EsN0,ber1,'-k.');title('16-QAM载波调制信号在AWGN信道下的性能');xlabel('Es/N0');ylabel('误比特率和误符号率');legend('误比特率','误符号率','理论误符号率','理论误比特率');scatterplot(msgmod);%画出调制之后的星座图title('16-QAM调制之后的星座图');xlabel('同相分量');ylabel('正交分量');scatterplot(rx);%画出混入高斯加性白噪声后的星座图title('16-QAM信号经过AWGN信道之后的星座图');xlabel('同相分量');ylabel('正交分量');程序说明：先将均匀随机数映射成格雷码，再用qammod函数实现16-QAM调制，已调信号由分别表示幅度和相位的两部分数据构成。

QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现QPSK和16QAM调制是一种常见的调制方式，而MIMO-OFDM系统是一种利用多输入多输出技术和正交频分复用技术的无线通信系统。

本文将介绍如何使用Matlab对MIMO-OFDM系统进行仿真实现，并分别使用QPSK和16QAM调制方式进行实验。

我们将讨论MIMO-OFDM系统的基本原理和结构，然后介绍Matlab的仿真实现方法，最后进行仿真实验并分析实验结果。

1. MIMO-OFDM系统的基本原理和结构MIMO-OFDM系统是一种结合了多输入多输出（MIMO）技术和正交频分复用（OFDM）技术的无线通信系统。

MIMO技术利用多个天线进行信号传输和接收，可以显著提高系统的传输速率和抗干扰性能。

而OFDM技术将高速数据流分割成多个低速子流，并利用正交频分复用技术进行传输，可以有效克服多径传输引起的频率选择性衰落和提高频谱利用率。

MIMO-OFDM系统的结构包括多个发射天线和多个接收天线，发射端和接收端分别进行信号处理和数据传输。

在发射端，将输入数据流进行调制、符号映射，并进行空间信号处理和频谱分配；在接收端，对接收的信号进行解调、解映射、信道均衡和解调制处理。

整个系统利用MIMO技术和OFDM技术的优势，可以实现高速和高质量的无线通信传输。

2. Matlab的仿真实现方法在Matlab中，可以利用通信工具箱和信号处理工具箱进行MIMO-OFDM系统的仿真实现。

需要定义系统的参数，包括天线数、子载波数、信道模型、调制方式等；然后生成输入数据流，并进行调制和符号映射；接着进行信道编码和传输；最后进行解码和译码，并进行结果分析。

对于QPSK调制方式，可以使用comm.QPSKModulator和comm.QPSKDemodulator进行调制和解调，并使用comm.ErrorRate进行误码率计算；对于16QAM调制方式，可以使用comm.RectangularQAMModulator和comm.RectangularQAMDemodulator进行调制和解调，并进行相应的误码率计算。

基于SIMULINK的OFDM-16QAM系统仿真与分析作者：余志靓潘学文来源：《电脑知识与技术》2019年第33期摘要：该文分析了OFDM系统的组成，构建了OFDM系统SIMULINK仿真流程。

建立了正交频分复用系统框图，并通过SIMULINK进行建模仿真，对不同信噪比下系统的误码率进行仿真分析。

仿真结果表明：在16QAM调制下，15dB到10dB的范围内误比特率起伏大，在高于15dB的信噪比条件下，信号传榆的可靠性更高。

关键词：正交频分复用;仿真;SIMULINK;-～码率;信噪比中图分类号：TN911-4;G434 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2019）33-0292-031概述“第四代”移动通信的重要技术正交频分复用技术，集成了多载波技术和离散傅里叶变换等技术优势，能够更好地兼容多种多媒體通信。

OFDM（Orthogonal～equency division multi-plexing）在降低频谱浪费上有优势，在处理信号的选择性衰落方面受到大众青睐。

由于信道会导致不同的频率下的信号波形失真，正交频分复用将数据变为低速，减少了波形的失真，同时让码间串扰变得更少。

2正交频分复用系统组成正交频分复用系统组成如图1所示。

系统的信号处理过程为：在发送端首先对信号进行交织编码提高了数据传输的准确性，之后加入导频，以作为载波同步信号便于接收端进行信号恢复。

之后进行并串变换，再串并变换后送入快速傅里叶反变换器件使得频域信号变为时域信号，将处理完的信号依次并串变换、加入循环前缀和数模变换后发送到信道中。

接收端是一个解调的过程，首先去掉循环前缀、基本解决了多径时延下的干扰，傅里叶变换器件将串并变换的信号进行解调，将时域信号变为频域信号，最后解交织和编码就可以将源信号还原。

3OFDM系统仿真模型构建为了加深对正交频分复用的认识，通过对正交频分复用系统进行SIMULINK仿真，本文结合前面章节对正交频分复用的介绍，构建出正交频分复用的结构框图。

基于Systemview的16QAM系统仿真设计与分析作者：杨波来源：《数字技术与应用》2020年第09期摘要：正交幅度调制是一种矢量调制技术，同时利用载波的幅度和相位来传输基带信号信息。

因其在一定条件下可实现更高的频带利用率，抗噪声能力强且实现技术简单而广泛应用于有线电视、卫星通信、移动通信等系统中[1]。

关键词：正交幅度调制;频带利用率;抗噪声能力中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）09-0018-021 16QAM调制解调原理16QAM的调制思想是通过串-并转换电路先将信息速率为Rb的高速数据流分成两路速率为0.5Rb的低速数据流，经2-4電平转换与相互正交的载波信号进行调制后叠加而成[2]。

16QAM信号叠加高斯噪声后，经解调后通过低通滤波器滤除无用信号，再经门限判决4-2电平转换电路后，经并-串转换电路还原基带信号。

16QAM调制解调框图如图1所示。

2 系统仿真与分析为便于观察分析，系统时钟设为1MHz，16QAM调制解调仿真电路如图2所示。

2.1 调制系统参数设置将基带信号Token0频率设为1kHz，脉冲宽度0.5ms。

伪随机序列生成器Token1寄存器长度设为10，寄存器抽头为3-10。

串-并转换子系统中，用Token3产生时钟信号控制两个D触发器Token12与Token6交替传输Token5输入的串行信号，转换成I、Q两路并行信号。

从仿真波形来看，基带信号波形前20ms数据为11011 11000 01000 10100，I、Q两支路信号信息速率降低为基带信号的一半，由于信号处理延时影响，I、Q两支路信号前均有0码出现。

经波形分析，前20ms I支路信号数据为10110 00000;Q支路信号数据为11100 10110，可以看出基带信号奇数位传输给了I支路，偶数位传输给了Q支路。

串-并转换电路虽能降低信息速率便于调制，但是还是不能满足高速率传输需求，需再将两路信号分别进行2-4进制转换，进一步降低信息速率，与串-并转换子系统相比，2-4转换子系统将两路D触发器输出的信号分别通过了两个单刀双掷开关电路。

目录摘要 (3)Abstract (4)1.1 选题背景及研究的意义 (5)1.2 论文内容及安排 (5)第二章正交振幅调制理论研究 (6)2.1 QAM调制原理 (6)2.2 QAM解调原理 (8)2.3 本章小结 (10)第三章 16QAM调制解调系统的实现与仿真 (11)3.1 16QAM调制模块模型建立 (11)3.1.1信号源 (11)3.1.2 串/并转换 (11)3.1.3 2/4转换 (13)3.1.4 其他模块 (14)3.1.5 调制实现 (15)3.2 16QAM解调模块模型建立 (17)3.2.1 相干解调 (17)3.2.2 4/2转换 (18)3.2.3 并/串转换 (19)3.2.4 其他模块 (20)3.2.5 解调实现 (21)3.3 16QAM系统Simulink模型建立 (22)3.4 本章小结 (23)第四章 16QAM抗噪声性能分析 (24)4.1 16QAM错误概率计算 (24)4.2 16QAM抗噪声性能仿真 (24)4.3 本章小结 (26)第五章总结与展望 (27)致谢 (28)参考文献 (29)摘要QAM（Quadrature Amplitude Modulation）调制是一种具有高频谱利用率且能够灵活地根据传输环境与传输信源的不同自适应地调整其调制速率的调制技术，因此可以缓和目前通信传输技术中频带紧张状况以及多速率综合业务传输。

目前QAM调制技术在移动通信领域，数字电视广播，因特网宽带接入以及一些专门的军事无线通信领域得到了广泛地应用。

本文首先阐述了QAM调制解调技术的基本原理及QAM信号产生和解调所需的关键步骤，然后利用Simulink仿真平台对16QAM调制与解调系统进行建模仿真并且在加入高斯白噪声信道的情况下得到了调制端与解调端的波形图，星座图与误码率，最后绘制出该仿真系统的误码率曲线。

关键词：16QAM 调制与解调高斯白噪声星座图误码率AbstractQAM is a modulation technique of high spectral efficiency, the modulation rate of QAM can be adjusted adaptively according to the environment and the type of source. Because of these advantages, the current severe situation of band can be eased. Now, QAM technique applies in the field, such as mobile communications, digital television broadcasting, Internet as well as some specialized military fields of wireless communications.The theory and model of QAM modulation and demodulation are analyzed first in this paper. And then design 16QAM modulation and demodulation system by using Simulink. In the case of adding Gaussian white noise channel, the waveform diagram, constellation diagram and BER can be obtained. Finally, by drawing out the BER curves of the simulation system the correctness of the design results can be concluded.Keywords: 16QAM Modulation and Demodulation Gaussian white noise Constellation diagram BER第一章绪论1.1 选题背景及研究的意义在当代社会中信息交换日益频繁，随着通信技术和计算机技术的发展及它们的密切结合，通信能克服对空间和时间的限制，大量的、远距离的信息传递和存取已成为可能。

QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现1. 引言1.1 背景介绍MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术和OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术是目前无线通信领域中常用的关键技术。

MIMO技术通过在传输端和接收端利用多个天线进行数据传输，从而提高系统的传输效率和抗干扰性能。

而OFDM技术则利用频谱分割和并行传输的方式，提高信道传输效率和抗多径干扰的能力。

本文将结合QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）调制和16QAM（Quadrature Amplitude Modulation）调制两种常见调制方式，设计并实现MIMO-OFDM系统。

QPSK调制使用4个相位点来表示传输信号，适用于简单的调制场景；而16QAM调制则利用16个不同的信号点表示传输信号，可以提高传输速率和频谱利用效率。

通过Matlab仿真实现这两种调制方式下的MIMO-OFDM系统，并进行性能分析和实验结果展示，旨在探究不同调制方式对系统性能的影响，为未来的无线通信系统设计提供参考和借鉴。

1.2 研究意义研究QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统的意义在于探索该组合对系统性能的影响，进一步优化系统设计和参数配置。

通过比较不同调制方式下MIMO-OFDM系统的性能表现，可以为实际通信系统的部署提供重要参考依据。

研究还有助于深化对多址接入、信道编解码等关键技术的理解，并为提高系统的可靠性、稳定性和数据传输速率提供技术支持。

探究QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统的研究意义重大，不仅可以促进通信技术的进步，还可以为实际应用中的无线通信系统提供更加稳定和高效的解决方案。

1.3 研究目的研究目的：通过对QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统的设计和仿真实现，旨在探究在多输入多输出和正交频分复用技术的基础上，如何提高系统的性能和可靠性。

QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现一、引言在通信系统中，多输入多输出（MIMO）技术和正交频分复用（OFDM）技术是两种重要的通信技术，它们分别能够提高系统的数据传输速率和信号的可靠性。

而QPSK和16QAM调制则是常用于数字通信系统的调制方式，在实际应用中具有重要的意义。

本文将结合MIMO-OFDM系统和QPSK、16QAM调制，使用Matlab进行仿真实现，展示其在数字通信系统中的应用。

二、MIMO-OFDM系统MIMO-OFDM系统是将MIMO技术与OFDM技术相结合的一种通信系统。

MIMO技术是指通过多个天线实现在同一频段上传输多个并行数据流的技术，可以提高系统的数据传输速率和信号的可靠性。

而OFDM技术是一种多载波调制技术，可以将一个高速数据流分成多个低速数据流，并通过并行传输提高系统的频谱利用率和抗多径干扰能力。

在MIMO-OFDM系统中，传输信号首先通过MIMO编码器进行编码，然后经过OFDM调制器进行调制。

接收端通过OFDM解调器和MIMO解码器对接收信号进行解调和解码，从而实现数据的传输。

三、QPSK调制QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）调制是一种常用的数字调制方式，它将信号分成实部和虚部进行调制，每个符号携带两个比特信息。

QPSK调制器通过将输入的二进制比特流分成两路，分别作为实部和虚部信号进行调制，形成QPSK调制信号。

QPSK调制的信号点分布在复平面上的四个正交位置，分别代表00、01、10、11四种符号的调制。

它的优点是可以在相同的带宽和功率条件下实现比BPSK调制更高的数据传输速率，且具有抗噪性能好的特点。

五、MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现为了验证MIMO-OFDM系统在QPSK和16QAM调制下的性能，我们使用Matlab进行仿真实现。

首先我们建立了一个具有多个发送天线和多个接收天线的MIMO信道模型，并在此基础上构建了一个MIMO-OFDM系统。

目录摘要 (3)Abstract (4)1.1 选题背景及研究的意义 (5)1.2 论文内容及安排 (5)第二章正交振幅调制理论研究 (6)2.1 QAM调制原理 (6)2.2 QAM解调原理 (8)2.3 本章小结 (10)第三章 16QAM调制解调系统的实现与仿真 (11)3.1 16QAM调制模块模型建立 (11)3.1.1信号源 (11)3.1.2 串/并转换 (11)3.1.3 2/4转换 (13)3.1.4 其他模块 (14)3.1.5 调制实现 (15)3.2 16QAM解调模块模型建立 (17)3.2.1 相干解调 (17)3.2.2 4/2转换 (18)3.2.3 并/串转换 (19)3.2.4 其他模块 (20)3.2.5 解调实现 (21)3.3 16QAM系统Simulink模型建立 (22)3.4 本章小结 (23)第四章 16QAM抗噪声性能分析 (24)4.1 16QAM错误概率计算 (24)4.2 16QAM抗噪声性能仿真 (24)4.3 本章小结 (26)第五章总结与展望 (27)致谢 (28)参考文献 (29)摘要QAM（Quadrature Amplitude Modulation）调制是一种具有高频谱利用率且能够灵活地根据传输环境与传输信源的不同自适应地调整其调制速率的调制技术，因此可以缓和目前通信传输技术中频带紧张状况以及多速率综合业务传输。

目前QAM调制技术在移动通信领域，数字电视广播，因特网宽带接入以及一些专门的军事无线通信领域得到了广泛地应用。

本文首先阐述了QAM调制解调技术的基本原理及QAM信号产生和解调所需的关键步骤，然后利用Simulink仿真平台对16QAM调制与解调系统进行建模仿真并且在加入高斯白噪声信道的情况下得到了调制端与解调端的波形图，星座图与误码率，最后绘制出该仿真系统的误码率曲线。

关键词：16QAM 调制与解调高斯白噪声星座图误码率AbstractQAM is a modulation technique of high spectral efficiency, the modulation rate of QAM can be adjusted adaptively according to the environment and the type of source. Because of these advantages, the current severe situation of band can be eased. Now, QAM technique applies in the field, such as mobile communications, digital television broadcasting, Internet as well as some specialized military fields of wireless communications.The theory and model of QAM modulation and demodulation are analyzed first in this paper. And then design 16QAM modulation and demodulation system by using Simulink. In the case of adding Gaussian white noise channel, the waveform diagram, constellation diagram and BER can be obtained. Finally, by drawing out the BER curves of the simulation system the correctness of the design results can be concluded.Keywords: 16QAM Modulation and Demodulation Gaussian white noise Constellation diagram BER第一章绪论1.1 选题背景及研究的意义在当代社会中信息交换日益频繁，随着通信技术和计算机技术的发展及它们的密切结合，通信能克服对空间和时间的限制，大量的、远距离的信息传递和存取已成为可能。

电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering电子技术Electronic Technology基于Simulink 的16Q AM 调制解调系统的设计与仿真王怡'涂宇谭泽涛吕雅婷(湖南交通工程学院交通运输工程学院湖南省衡阳市421001 )摘要：本文基于M ATLAB /S i m u l i n k 对Q A M 调制与解调系统进行研究。

在对Q A M 调制与解调技术进行理论分析的基础上，利用 M A T L A B 仿真平台的S i m u l i n k 工具箱对MQAM 调制与解调系统进行通信仿真。

实验过程以16QAM 作为M Q A M 中的典型例子，对仿真模型进行 调试；最后对实验结果进行总结分析，并得出误码率与信噪比成反比这一结论。

关键词：16QAM ;调制；解调；S i r a u l i n k 仿真Q A M 调制技术有着频谱利用率高、抗噪声能力强等特点，可 以帮助人们较好地平衡信息传输量和有限带宽这两大技术指标。

Q A M 调制可以根据传输环境与传输信源的不同，自适应地调整调 制的速率，在可用频带紧张的情况下，Q A M 技术有着出色的表现[1]。

经过Q A M 调制后的调制信号幅度和相位都能携带信息，这相较于 一般的数字调制中一个码元仅能携带lbit 的信息而言，在携带和传 递的信息这一方面Q A M 调制具有显著的优势。

1 QAM 调制解调原理1.1 QAM 调制原理Q A M 调制的本质是用两路并行的信号分别去与同相且正交两 个载波相乘，调制基本步骤如下：首先向Q A M 调制系统中输入需要调制的信号（二进制码元序 列），单行码元序列经过串/并变换得到输出速率为原信号二分之 一的两路并行序列；两路并行序列在经过2电平至L (L =log 2M ) 电平的转换器的作用下，2电平的基带信就被转换成L 电平的基带 信号，这两路L 电平的基带信号经低通滤波器（LP F )过滤掉高频 信号后，已调信号的带外辐射得到比较好的抑制，去掉了不必要的 相位抖动；然后将两路基带信号分别与同相载波coscM 和正交载 波-sincM 相乘；最后将两路调制后的基带信号相加得到输入信号的 调制信号，将其输出调制系统[2]。

基于SIMULINK的16QAM基带调制系统性能仿真作者：聂跃何海浪来源：《数字技术与应用》2009年第11期[摘要]移动通信的物理层采用的调制方式主要有BPSK、QPSK、16PSK、16QAM等自适应数字调制解调技术。

本文通过对信源产生的数字信号,经过16QAM调制解调方式对信号进行调制。

通过对误码率的测试比较,来分析16QAM调制解调方式的性能。

[关键词]16QAM 最佳接收机[中图分类号]TN911[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2009)11-0033-02The Performance of 16QAM Modulation and Demodulation based on SIMULINKNie Yue He Hailang(Dep. of Information Engineer, Shaoyang University, Hunan,422000, Shaoyang China)[Abstract]Adaptive modulation technique is hot field of mobile communications in recent years. At present the mobile communications physical layer modulation used adaptive digital modulation and demodulation technology such as BPSK, QPSK, 16PSK, 16QAM. In this thesis, source of digital signals generated through 16QAM and demodulation of the signal modulation. Through bit error rate of the test compared to analyze a variety of modulation and demodulation.[Keywords]16QAM optimum receiver1 引言随着通信技术的飞速发展,提高数字通信的可靠性已成为亟待解决的现实问题,数字信号在通信系统中传输时,因系统特性不理想和信道中有噪声干扰而引起数字信号波形失真,在接收判决时可能误判而造成误码。

摘要随着无线通信频带日趋紧张，研究和设计自适应信道调制技术体制是建立宽带移动通信网络的关键技术之一。

正交振幅调制技术（QAM）是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术,因此在大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛应用。

在移动通信中，随着微蜂窝和微微蜂窝的出现，使得信道传输特性发生了很大变化。

过去在传统蜂窝系统中不能应用的正交振幅调制也引起了人们的重视。

本文首先简单简绍了QAM调制解调系统和MATLAB7.9/Simulink4.0的工作原理。

然后利用Simulink对16QAM调制系统进行仿真,不但得到了信号在加噪前后的星座图、眼图，而且在信噪比变化条件下,得到了16QAM系统的误码率。

最后，在简单做了一个2DPSK系统仿真之后，将它与16QAM系统进行了比较，并得出了16QAM是一种相对优越的调制解调系统这一结论。

关键词：QAM SIMULINK 仿真 2DPSK 误码率ABSTRACTThe research and design of adaptable channel modulation system is one of the key techniques in building a broadband mobile communication network with increasing shortage of wireless communication frequency-band. Because quadrature amplitude modulation (QAM) is efficient in power and bandwidth, it has been used widely in field of large-capacity digital microwave communication systems, high-speed data transmission cable television network and satellite communications.In mobile communications, with the appearance of micro-and pico-cell,channel transmission characteristics have made great changes. The quadrature amplitude modulation which can not be applied to the traditional cellular systems in the past has also attracted much attention.This article briefly introduce how QAM modulation and demodulation system and MATLAB7.9/Simulink4.0 works. After a simulation of the 16QAM modulation system, we not only get the the signal constellation before and after adding noise, eye pattern, but also the BER with the changing conditions in the SNR. Finally, after a simple simulation of 2DPSK system,we made a comparition with the 16QAM system and get a conclusion that 16QAM is a relatively superior modulation and demodulation system.Keywords: QAM Simulink Simulation 2DPSK BER目录第一章绪论 (5)１．１ＱＡＭ简介 (5)1. 2 SIMULINK (5)1. 3 SIMULINK与通信仿真 (6)第二章正交振幅调制 (7)２．１MQAM信号的星座图 (7)2. 2 QAM的调制解调原理 (9)2. 3 QAM的改进方案 (11)第三章 SIMULINK概述 (12)3. 1 SMULINK简介 (12)3.1.1 Simulink的功能 (12)3.1.2 Simulink的特点 (13)3.1.3 Simulink的应用领域 (14)3. 2 Simulink基本模块库介绍 (14)3.2.1 Simulink的启动 (14)3.2.2 Simulink的基本模块库介绍 (15)3.2.3 Simulink简单模型的建立 (17)3.2.4 Simulink仿真的运行 (20)3.2.5 Simulink 的Communications Blockset（通信模块集）介绍 (24)第四章 16QAM调制解调系统实现与仿真 (27)4.1 16QAM 调制模块的模型建立与仿真 (29)4.1.1 信号源 (29)4.1.2 串并转换模块 (29)4.1.3 2/4电平转换模块 (31)4.1.4 其余模块 (33)4.1.5 调制系统的实现 (33)4.2 16QAM解调模块的模型建立与仿真 (35)4.2.1 相干解调 (35)4.2.2 4/2电平判决 (36)4.2.3 并串转换 (38)4.2.4 其它模块 (39)第五章 16QAM抗噪声性能研究 (41)5.1 16QAM抗噪声性能仿真 (42)5.2 16QAM与2DPSK系统抗噪声性能比较 (43)第六章结论与总结 (45)6.1 本文总结 (45)6.2 不足与展望 (46)第七章结束语 (47)参考文献 (48)第一章绪论１．１ＱＡＭ简介在现代通信中，提高频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。

．科教创新．星垄垦星虽圆基于ＳＩⅫ儿ＩＮＫ的１６ＱＡＭ基带调制系统性能仿真‘聂跃何海浪（湖南省邵阳学院信息工程学院湖南邵阳４２２０００）［摘要】移动通信的物理层采用的调制方式主要有ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＰＳＫ、１６ＱＡＭ等自适应数字调制解调技术。

本文通过对信源产生的数字信号，经过１６ＱＡＭ调制解调方式对信号进行调制。

通过对误码率的测试比较，来分析１６ＱＡＭ调制解调方式的性能。

【关键词】１６ＱＡＭ最佳接收机【中图分类号】ＴＮ９ｌｌ【文献标识码】Ａ【文章编号】１００７—９４１６（２００９）１ｌ一００３３—０２ＴｈｅＰｅｒｆｏｍａｎｃｅｏｆ１６ＱＡＭＭｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＤｅｍｏＩｌｕｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＳＩＭＵＬＩＮＫＮｉｅＹｕｅＨｅＨａｉｌａｎｇ（Ｄｅｐ．ｏｆＩｎｆｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒ，ｓｈａｏｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨｕＩｌ她，４２２０００。

ＳｈａｏｙａｎｇＣｈｉｆｌａ）【Ａｂｓ”ａｃｔ】Ａｄａｐｔｉｖｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｈｏｔｆｉｅｌｄｏｆｍｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ａｔｐｒｅ∞ｎｔｔｈｅｍｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｐｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｕ∞ｄａｄａｐｔｉｖｅｄｉｇｉｔａｌｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｕｃｈａｓＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，１６ＰＳＫ，１６ＱＡＭ．Ｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ，ｓｏｕｒｃｅｏｆｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈ１６ＱＡＭａｎｄｄｅｍｏｄｕＩａｔｉｏｎｏｆｔ１１ｅｓｉｇｎａｌＩｎｏｄｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈｂｉｔｅｒｒｏｒｒａｔｅ０ｆｔｈｅｔ箦ｔｃｏｍｐａｒｅｄｔｏａｎａＪｙｚｅａＶａｒｉｅｔｙＯｆｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｍＯｄｕＪａｔｉＯｎ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】１６ＱＡＭｏｐｔｉｍｕｍｒｅｃｅｉｖｅｒ＇引言随着通信技术的飞速发展，提高数字通信的可靠性已成为亟待解决的现实问题，数字信号在通信系统中传输时，因系统特性不理想和信道中有噪声干扰而引起数字信号波形失真，在接收判决时可能误判而造成误码。

84 E I C Vo.l 15 2008 No .5欢迎光临本刊网站h tt p ://www .e i c.c o m.c n文章编号:1671-1041(2008)05-0084-02基于Simu link 的16QA M 调制系统的仿真实现李晓丽,王跃存(天津工业大学信息与通信工程学院,天津300160)摘要:本文对16QAM 调制原理进行了简要分析,利用M a tlab 软件中的Si m u li n k 仿真平台进行系统建模,实现了16QA M 调制系统的模拟仿真,最终得到了理想的仿真结果。

关键词:16QA M ;Si m u link;调制;仿真中图分类号:TN 914 文献标识码:BSi m u la tion of 16QA M m odu la tionsyste m based on Si m u linkLI X i a o 2l,i W ANG Yue 2cun(T i an ji n Polytechn ic Un i ver sity Sch ool of In form ati on and Comm un ication En gineer i n gT ian jin 300160,Ch i n a)Ab s trac :t Th i s p ape r ana l y s i s to t he 16QA M m od u l a ti on p ri nc i p l eb ri e fl y ,a nd us e s Ma tl a b i n so ft w a re 's S m i u l i nk s m i u l a ti on p l a tf o r m t o ca rry o n the sy s t em m od e l i ng,it has rea l i zed t he 16Q A M m odu l a ti o n s ys t em 's a na l og s m i u l a ti o n ,a nd ob t a i ned t he i dea l s m i u l a ti o n res u l t fi na ll y .Ke y w o r d s :16QAM;S m i u li nk ;m od u l a ti on;s m i u l a ti on1 引言当今,通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂,因此在各种通信系统的设计研发环节中,软件仿真已成为必不可少的部分。

基于SIMULINK的16QAM基带调制系统性能仿真
聂跃;何海浪
【期刊名称】《数字技术与应用》
【年(卷),期】2009(000)011
【摘要】移动通信的物理层采用的调制方式主要有BPSK、QPSK、16PSK、
16QAM等自适应数宁调制解调技术.本文通过对信源产生的数字信号,经过
16QAM阔制解调方式对信号进行调制.通过对误码率的测试比较,来分析16QAM 调制解调方式的性能.
【总页数】2页(P33-34)
【作者】聂跃;何海浪
【作者单位】湖南省邵阳学院信息工程学院,湖南邵阳,422000;湖南省邵阳学院信息工程学院,湖南邵阳,422000
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.基于Simulink的16QAM调制系统的仿真实现 [J], 李晓丽;王跃存
2.基于SIMULINK的16QAM基带调制系统性能仿真 [J], 聂跃;何海浪
3.16QAM/ASK正交调制光标记交换系统的设计与性能仿真 [J], 曹永盛;吴亚楠;赵安臻;卢学嘉;贾溢豪
4.基于Simulink的16QAM调制解调系统的设计与仿真 [J], 王怡;涂宇;谭泽涛;吕
雅婷
5.基于Simulink的16QAM调制解调系统的设计与仿真 [J], 王慧琴;唐慧敏;张萍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

课程设计目的随着现代通信技术的发展，特别是移动通信技术高速发展，频带利用率问题越来越被人们关注。

在频谱资源非常有限的今天，传统通信系统的容量已经不能满足当前用户的要求。

正交幅度调制QAM(Quadrature Amplitude Modulatio n)以其高频谱利用率、高功率谱密度等优势，成为宽带无线接入和无线视频通信的重要技术方案。

课程设计仪器装有matlab的PC机相关原理调制在通信系统中的作用至关重要。

所谓调制，就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。

广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。

载波调制，就是用调制信号去控制载波的参数的过程，即使载波的某一个或某几个参数暗中啊调制信号的规律而变化。

调制信号是指来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，也可以是数字的。

未受调制的周期性震荡信号称为载波，它可以是正弦波，也可以使非正弦波（如周期性脉冲序列）。

载波调制后称为已调信号，它含有调制信号的全部特征。

基带信号对载波的调制是为了实现下列一个或多个目标：第一，在无线传输中，信号是以电磁波的形式通过天线辐射到空间的。

为了获得较高的辐射效率，天线的尺寸必须与发射信号波长相比拟，而基带信号包含的较低频率分量的波长较长，只是天线过长而难以实现。

但若通过调制，把基带信号的频谱搬至较高的载波频率上，是已调信号的频谱与信道的带通特性相匹配，这样就可以提高传输性能，以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。

第二，把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。

第三，扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。

因此，调制对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响和作用。

解调（也称检波）则是调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。

解调的方法可分为两类：相干解调和非相干解调（包络检波）。

相干解调时，为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波。