基于qam调制的无线衰落信道的性能分析与仿真毕业论文
37页1、* 实践教学* 兰州理工大学计算机与通信学院2013年秋季学期通信系统综合训练 题 目:基于QAM调制的无线衰落信道的性能分析与仿真 专业班级: 通信工程(1)班 姓 名: 学 号: 指导教师: 成 绩: 摘要近年来,信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。但无线信道中的衰落现象,严重影响通信系统的性能,所以了解和掌握衰落信道中无线通信系统的性能是重中之重。本次课题正是基于QAM调制的无线衰落信道的性能分析与仿真,首先介绍了QAM调制解调原理以及无线衰落信道特征,其次利用Matble分析工具分析16QAM已调信号的频谱图,最后分析衰落信道下的系统的误码率,并与高斯信道下的性能进行对比。关键词:正交振幅调制;Matble;调制解调;仿真36目录摘要1前言3一 基本原理41.1QAM调制解调原理41.1.1QAM调制原理41.1.2QAM的解调和判决原理51.1.3QAM的误码性能6二 无线衰落信道的特征82.1瑞利衰落信道82.2瑞利衰落信道基本模型8三 系统分析10四 系统设计及系统调试114.1 16QAM调制信号114.1.1 信号源114.1.2 串并转换114.1
2、.3 2-4电平转换124.1.4 增加载波134.1.5 调制信号形成144.2 16QAM调制信号的噪声叠加154.3 16QAM解调模块的建立与仿真154.3.1 滤波器164.3.2 抽样判决和4-2电平转换164.3.3 并串转换174.4 无线衰落信道性能分析184.4.1 16QAM抗噪声性能仿真18总结20参考文献21附录22致谢36前言随着通信业迅速的发展,传统通信系统的容量已经越来越不能满足当前用户的要求,而可用频谱资源有限,业不能靠无限增加频道数目来解决系统容量问题。另外,人们亦不能满足通信单一的语音服务,希望能利用移动电话进行图像等多媒体信息的通信。但由于图像通信比电话需要更大的信道容量。高效、可靠的数字传输系统对于数字图像通信系统的实现很重要,正交幅度调制QAM是数字通信中一种经常利用的数字调制技术,尤其是多进制QAM具有很高的频带利用率,在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下,正交幅度调制方式是一种比较好的选择。如今每一天大约有15万人成为新的无线用户,全球范围内的无线用户数量目前已经超过2亿。这些人包括大学教授、仓库管理员、护士、商店负责人、
3、办公室经理和卡车司机。他们使用无线通信技术的方式和他们自身的工作一样都在不断地更新。但是在无线信道中存在着衰落现象,这将严重影响通信系统的性能。所以了解和掌握衰落信道中无线通信系统的性能成为一个关键问题。一 基本原理1.1 QAM调制解调原理1.1.1 QAM调制原理正交幅度调制(QAM)是数字通信中一种经常利用的数字调制技术,尤其是多进制QAM具有很高的频带利用率,在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下,正交幅度调制方式是一种比较好的选择。正交幅度调制(QAM)信号采用了两个正交载波,每一个载波都被一个独立的信息比特序列所调制。发送信号波形如图1-1所示: (1-1)图1-1 M=16QAM信号星座图式(1-1)中和是电平集合,这些电平是通过将k比特序列映射为信号振幅而获得的。例如一个16位正交幅度调制信号的星座图如下图所示,该星座是通过用M4PAM信号对每个正交载波进行振幅调制得到的。利用PAM分别调制两个正交载波可得到矩形信号星座。QAM 可以看成是振幅调制和相位调制的结合。因此发送的QAM信号波形可表示为(1-2)式 (1-2)如果那么QAM方法就可以达到以符号速
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