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1、西 安 邮 电 大 学 毕 业 设 计（论 文）题 目： 基于MATLAB的QAM调制解调 技术研究 学 院： 通信与信息工程学院 专 业： 通信工程 班 级： 通工1004班 学生姓名： 石江龙 导师姓名： 曹红梅 职称： 讲师 起止时间： 2014年3月3日至2014年6月15日毕业设计（论文）诚信声明书本人声明：本人所提交的毕业论文 基于MATLAB的QAM调制解调技术研究 是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注；对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。论
2、文作者： （签字）时间：2014年6月10日指导教师已阅： （签字） 时间：2014年6月10日西 安 邮 电 大 学毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称讲师学院 通信与信息工程学院专业通信工程题目基于MATLAB的QAM调制解调技术研究 任务与要求1. 查阅相关资料，学习调制解调基本理论与各种调制解调技术。2.研究各种数字调制技术，重点研究QAM调制解调原理。3.在MATLAB环境下设计一个16QAM调制解调系统，并对系统进行模拟，对仿真结果进行分析总结。4.总结研究成果，撰写毕业设计论文。开始日期2014年3月3日完成日期2014年6月15日院 长(签字)2014年3月 7日西 安
3、 邮 电 大 学毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划 2014年 3 月 10 日 学生姓名 指导教师 曹红梅 职称 学院 通信与信息工程学院 专业 通信工程 题目 基于MATLAB的QAM调制解调技术研究 工作进程起 止 时 间工 作 内 容3月3日至3月17日 搜集整理与毕业设计相关的资料，学习相关资料主要是调制解调相关知识。 3月18日至3月25日 学习MATLAB语言编程方法。3月26日至4月7日 研究用MATLAB语言仿真分析QAM调制解调的方法。4月8日至5月19日 在MATLAB环境下设计一个16QAM调制解调系统，并对 系统进行仿真分析。 5月20日至6月8日 总结前面的工
4、作和整理所有资料，撰写毕业论文并完 成英文资料的翻译。 6月9日至6月15日 继续完善毕业论文，准备答辩。主要参考书目(资料)主要参考书目(资料) (1)曹志刚，钱亚生. 现代通信原理M. 清华大学出版社. 1992年8月.(2)王立宁，乐光新，詹菲. MATLAB与通信仿真M. 人民邮电出版社. 2000年1月.(3)樊昌信，曹丽娜. 通信原理M. 国防工业出版社.2006 . (4)李白萍.现代通信理论M.西安电子科技大学出版社.2006. 主要仪器设备及材料1.计算机一台论文(设计)过程中教师的指导安排每周指导一次，主要解答学生问题，指导研究进度，并检查阅读资料笔记和仿真程序。对计划的说
5、明本计划为开题之初所定，后续会根据具体情况随时调整，最终一定按毕业设计规定结束日期完成。西安邮电大学毕业设计(论文)开题报告通信与信息工程学院 院（系） 通信工程 专业 级 班课题名称：基于Matlab的QAM调制解调 技术研究 指导教师： 报告日期： 2014年3月11日 1本课题所涉及的问题及应用现状综述 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。近年来，随着通信业务需求的迅速增长，寻找频谱利用率高的数字调制方式已成为数字通信系统设计、研究的主要目标之一。为了提高其性能，人们对这些数字调制体制不断加以改进提出了多种新的调制解调机体。这些新的调制解调体制，各有所长分别在不同的方面
6、有其优势。正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是一种频谱利用率很高的调制方式，正交振幅调制是二进制的PSK、四进制的QPSK调制的进一步推广，通过相位和振幅的联合控制，可以得到更高频谱效率的调制方式，从而可在限定的频带内传输更高速率的数据。 正交振幅调制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人们的重视。QAM数字调制器作为DVB系统的前端设备，接收来自编码器、复用器、DVB网
7、关、视频服务器等设备的TS流，进行RS编码、卷积编码和QAM数字调制，输出的射频信号可以直接在有线电视网上传送，同时也可根据需要选择中频输出。它以其灵活的配置和优越的性能指标，广泛的应用于数字有线电视传输领域和数字MMDS系统。 作为国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式之一，正交振幅调制（QAM）在移动通信中频谱利用率一直是人们关注的焦点之一，随着微蜂窝（Microcell）和微微蜂窝（Picocell）系统的出现，使得信道的传输特性发生了很大变化，接收机和发射机之间通常具有很强的支达分量，以往在蜂窝系统中不能应用的但频谱利用率很高的WAM已引起人们的重视，许多学者已对16QAM及
8、其它变型的QAM在PCN中的应用进行了广泛深入地研究。 本文论述了适用于数字通信系统的正交幅度调制解调方式。实际的通信系统是一个功能结构相当复杂的系统，对于这个系统作出的任何改变都可能影响到整个系统的性能和稳定。而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。Simulink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。Simulink作为Matlab提供
9、的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的工具包，提供了仿真所需的信源编码、纠错编码、信道、调制解调以及其它所用的全部库函数和模块。可见，不管对任何复杂的通信系统，用Simulink对其仿真都是一个不错的选择。MATLAB对16QAM调制与解调过程进行仿真，并且利用MATLAB对各个模块进行仿真，而且编译了所有的仿真程序。最后用蒙特卡洛仿真给出了16QAM在加性高斯白噪声条件下的误码率。完成了一个16QAM信号的调制与解调的完整设计。2 本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析关键问题：1.用Matlab对/16QAM/64QAM的调制与解调, 2.16QAM/64QAM
10、生成原理,如何提高相位谱利用率转变为如何减少误差以及提高传送速率. 3.16QAM/64QAM调制解调系统实现与仿真。 4.16QAM/64QAM的抗噪声性能研究。 5.16QAM与2DPSK系统抗噪声性能比较解决思路：1. 对16QAM调制解调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Matlab/Simulink软件在通信系统设计与仿真的基本步骤与方法。 3. 利用Matlab/Simulink 实现了16QAM调制与解调系统的设计，实现与仿真，并得到相应的调制解调波形，发现解调信号波形与输入信号波形存在一定时延，所以该
11、系统的实时性有不足，但并不影响对误码率的检测，以及系统能够的抗噪声性能。 4. 对16QAM调制解调系统的抗噪声性能进行分析，通过仿真得到了16QAM系统的误码率曲线，曲线趋势与理论曲线基本一致。 5. 将16QAM调制解调系统与2DPSK系统的抗噪声性能进行对比，获得了他们两者的误码率曲线，进行比较，发现16QAM的抗噪声性能不如2DPSK，这是与理论相符的，也即，当信噪比一定的情况下，M越大，误码率Pe也越大。 从仿真过程看，在相同信噪比的条件下，16QAM的加性白噪声的功率远大于2DPSK的加性白噪声的功率，故16QAM调制解调系统一般工作在大信噪比的环境下，其误码率将很小，也就是说，两
12、个系统在同等噪声条件下，16QAM的抗噪声性能是相当优越的。可行性分析：本文是设计是基于Simulink的QAM调制实现的。首先介绍QAM调制解调系统的基本原理，然后介绍了实现通信方针的应用软件Simulink的库的基本知识及系统建模与仿真的基本操作。重点是以16QAM调制解调系统为例，根据其调制解调原理系统框图，在Simulink环境下建立各个模块的模型图，如串并转换模块,2/4电频转换模块等，设置参数并进行仿真。实现QAM系统的调制与解调，并得到了各模块的波形图，调制解调波形图，以及信号在加噪后的星型图及眼图而在信号变换条件下，得到166QAM系统的误码率。最后，在做一个2DPSK系统设计与仿真后，将他与16QAM系统进行比较，并得到16QAM是一种相对优越的调制解调系统这一结论。3 完成本课题的工作方案1. 2014.3.3-2014.3.17 搜集整理与毕业设计课题相关的资料，学习相关资料，主要是调制解调的相关知识，特别是正交振幅调制即QAM调制。 2.2014.3.18-2014.3.25 学习MATLAB语言编程方法，simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具， 是一种基于MATLAB的框图设
