qam传输系统的设计与实现毕业设计论文(编辑修改稿)

qam传输系统的设计与实现毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

金融建模和分析等。 另外还有一个配套软件包 Simulink，提供了一个可视化开发环境，常用于系统模拟、动态 /嵌入式系统开发等 方面。 Simulink 是 MATLAB 中的一种可视化仿真工具， 是一种基于 MATLAB 的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。 它可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。 为了创建动态系统模型， Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口 (GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式 ，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。 4 第二章 QAM 调制解调技术研究及 Simulink 仿真 本章对 QAM 调制解调相关理论进行了分析研究，给出了调制端和解调端的结构框图；构建了 16QAM 和 64QAM 调制解调系统的 Simulink 的仿真模型，进行仿真验证；并基于 Simulink 对 MQAM 调制解调系统进一步进行性能分析，所得结论为后面系统规划与设计奠定基础。 QAM 调制 正交幅度调制 (QAM)是一种高效数字调制技术，具有很高的频谱利用率。 而传统数字调制技术是单独利用振幅和相位携带信息，不能 最充分利用信号功率利用率。 此外，现代通信系统对传输速率和带宽也提出了新的要求，因此 QAM 引起更多关注，在有线电视网络高速数据传输、大中容量数字微波通信系统、卫星通信系统等各个领域均得到了广泛的应用。 但它在随参信道无线宽带通信领域中的研究尚未发展成熟。 QAM 调制原理 正交振幅调制（ QAM）就是用两个相互独立的数字基带信号对相互正交且频率相同的两路载波信号进行双边带调制，因为这种已调信号在同一带宽内频谱正交，所以可用来实现同相和正交两路并行的数字信号传输。 正交振幅调制（ QAM）信号的一般表示式为 ： )c o s ()()(ncSn nMQA M tnTtgAts    (21) 式（ 21）中， nA 是基带信号的幅度， )( SnTtg  是单个基带信号的波形，宽度为 ST。 式（ 21）还可以变化为正交表示形式 : tnTtgAtntgAt nsn nSnM Q AM TS  s i ns i n)(c osc os)()(     （ 22） 令   AdY AcXnnnn （ 23） 则式（ 22）变成 5 ttYttXt ccM Q A Ms  s i n)(c o s)()(  （ 24） QAM 中的振幅和 nY 可以表示为：   AdY AcXnnnn (25) 式（ 25）中，固定振幅为 A 、 nc 、 nd 由输入的信号最终决定。 已调 QAM 信号在信号空间中的坐标点由 nc 、 nd 决定。 QAM 信号调制原理结构图如图 21 所示。 图中，输入的二进制码流经过串 /并变换器输出两路并行码流序列，速率减为原来的一半，再经过 2 电平到 L 电平的变换，形成 L 电平的基带信号。 这里的 L 由调制系统所选的进制数所决定，该 L 电平的基带信号还要经过基带成形滤波器，主要 是为了抑制已调信号的带外辐射，最终形成X(t)和 Y(t),再分别和频率相同的同相载波以及正交相载波进行相乘运算。 将最后得到的两路信号相加就得到的已调制 QAM 信号。 图 21 QAM信号调制原理图 QAM 星座图 星座映射规则不同，星座呈现不同的分布形式。 16QAM 星座图分别有星型星座和方型星座。 星型星座如图 22(a)所示，其中信号点的分布呈星型。 同理，方型星座图中信号点的分布呈方形，如图 22(b)所示。 6 图 22 16QAM 星座图 QAM 调制有几个重要的参数：峰值 均值比 γ，星座图间最小欧几里得距离 mind和最小相位偏移 min。 不同的数字传输系统，对这些参数的要求各不相同 [1011]。 （ 1） QAM 信号的峰值 均值γ aveealPPp (213) 其中， pealP 表示信号的峰值功率， aveP 表示信号的平均功率。 （ 2）最小欧几里得距离 mind 最小欧几里得距离 mind 是指 QAM 信号星座图上星座点间的最小距离，该参数衡量了 QAM 信号抗高斯噪声的能力，最小距离 mind 与抗高斯白噪声的性能呈正比关系。 （ 3）最小相位偏移 min 最小相位偏移 min ，是指标准 QAM 星座图上信号点之间的相位的最小偏移量。 该参 数对 QAM 信号抗相位抖动能力和对时钟恢复精确度的敏感性有了很好的反映，最小相位偏移量 min 越大，抗相位抖动能力也随着越强。 一个具有良好性能的 QAM 信号，其星座图要满足三个方面的要求 [1213]： （ a）信号峰值 均值比要小，用以保证调制信号的包络起伏越小，从而增强其抗非线性失真的能力。 （ b） 信号点间的最小欧几里得距离要尽量大，从而保证获得最佳的抗加性高 7 斯白噪声性能。 （ c） 星座点间最小相位偏移要保证尽量大，以增强调制信号的抗相位抖动性能，包括抗定时恢复的时钟 抖动和抗信道相位抖动性能。 就一个确定的 QAM 星座图而言，是不可能同时满足这三个要求的，而只能根据不同传输系统的要求，在保证主要性能要求的前提下，折中地或采取自适应的办法进行设计调节。 不同星座的参数如表 所示。 表 21 星座参数值表 参数 类型 min mind  方形星座图 18 E 星型星座图 45 E 由表 可见，当信号平均功率 aveP 一定时，方型星座图的最小欧几里得距离mind 比星型星座图要大，也就是说，方型星座图抗高斯噪声能力比星型星座图强，适宜在典型的高斯白噪声信道中使用。 但是，在抗相位及抗非线性失真等性能上，方型星座图不如星型星座 图，这是因为其最小相位偏移 min 比星型星座图小且峰值 大于星型星座图。 QAM 调制解调系统的 Simulink 仿真 Simulink 是 MATLAB 中的一种可视化仿真工具，可实现动态系统建模、仿真和分析。 在这里，基于 MATLABLE/Simulink 构建 QAM 调制解调仿真模型。