QAM调制技术的研究与仿真

武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）QAM调制技术的研究与仿真StudyandSimulationofQAMModulationTechnology学生姓名学号专业班级指导教师2014年5月武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）作者声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注的地方外，没有任何剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范的行为，也没有侵犯任何其他人或组织的科研成果及专利。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。毕业设计（论文）成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。特此声明。作者专业：通信工程作者学号：_作者签名：_____年___月___日武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）摘要传统的频率调制和相位调制两种数字调制方式都存在频谱利用率低、抗多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等不足。正交振幅调制(QAM)是一种相位和振幅联合控制的数字调制技术，它不仅可以得到更高的频谱效率，而且可以在限定的频带内传输更高速率的数据。QAM在当今通信领域扮演着重要的角色，因此对QAM进行深入研究具有重要的理论和现实意义。MATLAB是一种便捷、高效、直观的仿真平台。它有着强大的绘图能力，这为对通信系统的研究提供了强有力的仿真手段。本文利用MATLAB对QAM调制和解调进行仿真，得到清晰的仿真图像，利于对本课题的研究。本文主要是对正交幅度调制技术的调制和解调原理进行研究和仿真。首先，介绍了本文的选题背景和QAM的发展现状。接着，研究了QAM的调制和解调原理，对其特点进行了分析，并讨论了QAM调制技术在通信体统中的应用。最后，通过编码在MATLAB中进行仿真，对所得的星座图、眼图和误码率曲线进行分析，之后得到仿真结果和理论值基本一致的结论。关键词：正交幅度调制；调制；解调；MATLAB武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）AbstractAsthetwotraditionalmethodsofdigitalmodulation,frequencymodulationandphasemodulation,havesomedefects,suchaslowspectrumutilizationrate,poorresistancetomufti-pathfading,slowpowerspectrumdecaying,seriousout-of-bandradiation.Quadratureamplitudemodulationisajoint-controlleddigitalmodulationtechnologyofphaseandamplitude,whichnotonlyhashigherspectrumefficiency,butalsohashigherspeedofdatatransmissioninlimitedfrequencyband.QAMmodulationtechnologyplaysanimportantroleinmoderncommunication.SothatthereisimportanttheoreticalandpracticalsignificanceindeeplyresearchinginQAM.MATLABisakindofconvenientefficientvisualsimulationplatform.Ithasastrongabilityofdrawing.Thisprovidesthestudyofcommunicationsystemwithstrongmethodofsimulation.ThispaperexploitMATLABtodothesimulationofQAMmodulationanddemodulation,getaclearpictureofthesimulation,andit’sbeneficialtotheresearchonthistopic.ThispaperismainlytoresearchandsimulatethemodulationanddemodulationprincipleoftheQuadratureAmplitudeModulationtechnology.First,ThispaperintroducedtheselectedtopicbackgroundandthedevelopmentstatusofQAM.Then,studiedtheQAMmodulationanddemodulationprinciple,itscharacteristicsareanalyzed,anddiscussestheQAMmodulationtechnologyintheapplicationofthecommunicationsystem.Finally,simulatedinMATLABbycoding,theresultingconstellation,eyediagramandBERcurveswereanalyzed,aftergetthesimulationresultsaccordwiththeconclusion.KeyWords：QAM；Modulate；Demodulate；MATLAB武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）目录第1章绪论.........................................................................................................................11.1选题背景及意义....................................................................................................11.2QAM技术的发展现状及趋势..............................................................................21.3本论文的研究内容及安排....................................................................................4第2章QAM调制技术......................................................................................................52.1QAM调制原理.......................................................................................................62.2QAM解调原理.......................................................................................................72.3QAM信号的特点...................................................................................................82.4QAM调制技术的应用.........................................................................................12第3章基于MATLAB的QAM系统仿真....................................................................143.1仿真流程...............................................................................................................143.2仿真结果及分析..................................................................................................153.2.1二进制与十六进制信号.............................................................................153.2.2星座图.........................................................................................................173.2.3眼图.............................................................................................................183.2.4误码率曲线.................................................................................................19第4章总结与展望...........................................................................................................21参考文献.............................................................................................................................22致谢.....................................................................................................................................23附录程序代码...................................................................................................................24武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）1第1章绪论正交幅度调制(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，因此对QAM引起更多关注，己广泛应用于微波通信、有线电视网络、卫星通信等领域，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。1.1选题背景及意义通常，我们把实现信息传输的系统称为通信系统，一般的通信系统包括两种正好相反的转换。在信号发送端，有两个处理过程，第一个处理是将输入信号转换为电信号，转换后的电信号还要进行一些编码等方面的处理，此时的信号一般是在零频附近的低频信号，因此称为基带信号，第一个处理过程也称为基带处理;第二个过程将基带信号进行相关处理，使信号可以在信道中传输，并且将其输入信道，这个过程称为调制[1]。在信号接收端，其处理过程及功能正好与发送端相反，接收端的设备从已调制载波中提取出基带信号，这称为