matlab实现16QAM调制解调

    技术2025-09-07  48

    文章目录

    一、要求二、设计三、代码四、结果五、结论

    一、要求

    用基带等效的方式仿真16-QAM在AWGN信道下的误码率和误比特率性能,并与理论值相比较。

    二、设计

    1.调制

    (1)首先,一串二进制序列进入串/并变换中,进行4比特划分后再进行2比特划分成一组,按照奇数送同相路,偶数送入正交路。

    (2)进入2/L电平变换,就是说二进制数变成4个十进制数,而4个十进制数是由自己的星座图设定的,即00,01,11,10分别对应于-3,-1,1,3。

    (3)送入低通后滤除较小的抖动波。

    (4)进入相乘器,载波cosωct与同相路波SI(t)相乘变为SI(t) cosωct, 载波cosωct经过相位移动90°与正交路波SQ(t)相乘变为-SQ(t) sinωct。

    (5)两路波形经过相乘器后,进行相加,变为SI(t)cosωct- SQ(t)sinωct。 2.解调

    (1)经过调制后的波形再分别与相乘器相乘,通过载波cosωct和载波cosωct经过相位移动90°后各自提取出同相分量和正交分量。

    (2)进入低通形成包络波形。

    (3)再进入采样判决器,选取采样点形成原始的二进制矩形波形。

    (4)最后进入并/串变换,按照原先的奇偶原则形成完成的原始二进制信号。

    三、代码

    clear all;clc; nsymbol= 100000; M=16; graycode=[0 1 3 2 4 5 7 6 12 13 15 14 8 9 11 10 ]; %graycode=[0:32] EsN0=5:20; snr1=10.^(EsN0/10); msg=randi([0,M-1],1,nsymbol); msg1=graycode(msg+1); msgmod=qammod(msg1,M); scatterplot(msgmod); spow=norm(msgmod).^ 2/nsymbol; for i=1:length(EsN0) sigma=sqrt(spow/(2*snr1(i))); rx=msgmod+sigma*(randn(1,length(msgmod))+1i*randn(1,length(msgmod))); y=qamdemod(rx,M); decmsg=graycode(y+1); [err1,ber(i)]= biterr(msg,decmsg,log2(M)); [err2,ser(i)]=symerr(msg,decmsg); end p4=2*(1-1/sqrt(M))*qfunc(sqrt(3*snr1/(M-1))); ser1=1-(1-p4).^2; ber1=1/log2(M)*ser1; figure() semilogy(EsN0,ber,'o',EsN0,ser,'*' ,EsN0,ser1, EsN0,ber1,'-'); title('64QAM-AWGN') xlabel('Es/N0');ylabel('SER AND BER'); legend('ber simulation' ,'ser simulation','ser theory' ,'ber theory');

    四、结果

    16QAM 32QAM 64QAM

    五、结论

    由上图可知,随着信噪比的增加,误码率和误比特率越来越小。随着信噪比的增加,误比特率越来越接近理论值,而误码率几乎一直与理论值相匹配。QAM的阶数越高误码率与误比特率也就越大。而且阶数越高初始时的误比特率偏离理论值越大。

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