发布时间 : 星期五 文章MQAM系统仿真及实现更新完毕开始阅读732384f0524de518974b7d09
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title The simulation and implementation of MQAM system Abstract Multi-band orthogonal amplitude modulation MQAM modulation technique is a kind of high anti-interference ability, apply to the large volume of jamming performance requirements is high data communication and data network cable TV. Graphical user interface GUI is an integrated software interface, the user can add the various controls in this interface, offers a variety of functions, the theory of engineering visualization and effectively together. M of this thesis is based on the MATLAB function to design MQAM system of modulation and demodulation in all kinds of analog channel. Integrated software MATLAB GUI interface tools to analyze the design MQAM modulation demodulation system. After input different setting parameters, can get the system bit error rate, signal to noise ratio, etc. The simulation results, and through the graphical window shows the input signal and output signal of the filter response waveform, eye diagram, etc. The simulation results, a good show for MQAM modulation demodulation system performance. Keywords Multi-band orthogonal amplitude modulation anti-jamming Modulation and demodulation MATLAB Graphical user interface 本科毕业设计说明书（论文）
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目 次
1 引言 ................................................................ 1 1．1 数字调制技术发展的背景 ........................................... 1 1．2 国内外数字调制技术发展现状 ....................................... 2 1．3 本文的内容安排 ................................................... 3 2 多进制正交幅度调制与解调的原理 ...................................... 5 2．1 MQAM调制原理 ..................................................... 8 2．2 MQAM系统的差错性能 ............................................... 9 2．3 MQAM解调原理 .................................................... 11 2．4 MQAM系统星座图的设计 ............................................ 12 2．5 MQAM系统与MPSK系统的比较 ....................................... 13 2．6 本章小结 ........................................................ 14 3 基于MATLAB系统MQAM系统的仿真及GUI的实现 ......................... 15 3．1 MATLAB的概述 .................................................... 15 3．2 MQAM系统仿真原理 ................................................ 19 3．3 MQAM的GUI用户图形界面 .......................................... 21 3．4 MQAM系统在MATLAB软件中仿真实验结果 ............................. 21 3．5 本章小结 ........................................................ 26 结 论 ................................................................ 28 致 谢 ................................................................ 29 参 考 文 献 ........................................................... 30
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1 引言
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MQAM(Multiple Quadrature Amplitude Modulation)多进制正交幅度调制是在中，大容量数字微波通信系统中大量使用的一种载波控制方式。
1．1 数字调制技术发展的背景
为了满足不断增长的信道频带利用率的要求，到了20世纪五十年代末，人们设计出了二进制相移键控调制（2PSK），之后又提出了四进制相移键控调制（QPSK）。因为相移键控调制在码元的转换时刻上可能产生倒π现象，也就是相位发生180°跳变，导致高频频谱衰落变得缓慢，带外辐射带宽增大。它在一定程度上解决倒π现象问题，也使包络起伏变小，但它在码元转换时刻上存在90°的相位跳变，60年代人们以四进制相移键控为基础，提出了偏移相移键控。它是将正交分量的基带信号相对于同相分量的基带信号延迟了半个符号间隔，高频频谱衰落较慢的问题还是不能彻底解决。人们在70年代提出了最小频移键控调制MSK技术，利用相邻码元的相位变化通过在一个码元时刻内累积完成，解决了相位突跳问题。在1975年，人们提出了升余弦滚将即SFSK，相继还出现了高斯最小频移技术和交错正交频移技术[1]。
二进制幅度调制2ASK的载波幅度随调制信号变化而变化，它的最简单形式是载波在二进制调制信号控制下通断。多进制MASK调制方式是一种比较高效地传输方式，但由于它的抗噪声能力差，尤其抗衰落能力弱，因此只适用于恒参信道。
2FSK信号产生可分为频移键控法和模拟调频法。
模拟调频法：将二进制非归零矩形脉冲序列作为模拟基带信号的特例，用模拟调频实现数字频率调制。模拟调制法产生的2FSK信号波形在相邻的码元之间信号相位是连续的。
键控频移法：利用二进制非归零矩形脉冲序列的离散状态特性控制开关电路，选择两个独立的载波作为输出信号，使得0符号期间输出信号的频率为f1，1符号期间输出的信号频率为f2，键控移频法产生的2FSK信号波形在相邻的码元之间相位通常是不连续的。
模拟调相法利用法利用二进制不归零矩形脉冲信号与载波相乘，产生两种相位相反的载波码元即2PSK信号。他们之间的区别在于2DPSK信号需要先将绝对码转变为 差分码。
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同选择不同相位的载波输出，产生2PSK信号。
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键控选相法将二进制不归零脉冲信号作为开关控制信号，根据基带信号的状态不
多进制正交幅度调制MQAM具有高效率的频谱利用率和其能根据传输信道性能而改变调制解调阶数这种自适应能力。在当今追求可靠的高速数据传输的通信领域，尤其是第四代移动通信中备受重视。
在MPSK调制系统中，当M值增大时，其星座图相邻坐标点的距离会减小，则噪声容限也会变小，就难以保证了系统的误码率要求。为了使噪声容限不随M值的变大而恶化，则必须要提高信号的发送功率，使功率利用率降低。人们通过研究发现MQAM的噪声容限并不随M值的增大而改变，所以提出了QAM体制。基于方形MQAM星座图上改进型的十字型MQAM星座图是组合和安排信号的不同的相位和振幅。多进制正交幅度调制MQAM拥有较高的频谱利用率，当M值较高时，信号矢量点分布的比较合理，易于实现[1]。
通过实验数据分析，可以发现二进制频移键控调制(2FSK)和二进制相移键控调制(2PSK/2DPSK)都存在不足，比如频谱利用率比较低、功率频谱余弦滚将较慢、抗多径干扰能力较弱、带外辐射带宽比较大。
从1928年奈奎斯特定理的提出到1937年瑞维斯发明脉冲编码调制(PCM)通信，通信技术已经从频分复用(FDM)发展到了时分复用(TDM)，由模拟通信发展到数字通信。为了满足通信系统的要求，人们设计了一系列不同的调制技术。多进制正交振幅调制MQAM则是此时提出的，它是一种在有线电视数据网，大容量数字通信系统中和卫星通信等系统中被广泛使用的调制技术，它最大的优点是频谱利用率比较高。为了满足通信系统的要求，人们设计了一系列不同的调制技术。多进制正交振幅调制MQAM则是此时提出的，它是一种在有线电视数据网，大容量数字通信系统中和卫星通信等系统中被广泛使用的调制技术，它最大的优点是频谱利用率比较高。
1．2 国内外数字调制技术发展现状
利用数字通信，进一步提高了MQAM技术的抗干扰能力，但由于当时器件的限制，未能实现，极大地促进了通信技术的新的发展。随着数字通信的发展，传码率的提高使已调信号频带更宽。对于QAM技术随着它的阶数提高，频带利用率就会越高，且它携带的信息量就越大，但同时对解调技术要求也越高，而数字通信技术、集成电路设计技术及半导体制造技术的出现及发展使得在单芯片上实现高速QAM调制解调器成为可能。