QAM调制与解调实验报告

QAM调制与解调实验报告一．实验目的（1）掌握QAM调制与解调原理。（2）掌握systemview仿真软件使用方法（3）设计16QAM调制与解调仿真电路，观察QAM星座图和眼图。二、仿真环境SystemView仿真软件三、实验原理（1）QAM调制原理16QAM是用两路独立的正交4ASK信号叠加而成，4ASK是用多电平信号去键控载波而得到的信号。它是2ASK体制的推广，和2ASK相比，这种体制的优点在于信息传输速率高。正交幅度调制是利用多进制振幅键控（MASK）和正交载波调制相结合产生的。16进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。16QAM的产生有2种方法：（1）正交调幅法，它是有2路正交的四电平振幅键控信号叠加而成；（2）复合相移法：它是用2路独立的四相位移相键控信号叠加而成。这里采用正交调幅法。16QAM正交调制的原理如下图1所示。图中串/并变换器将速率为Rb的二进制码元序列分为两路,速率为Rb/2.2-4电平变换为Rb/2的二进制码元序列变成速率为RS=Rb/log216的4个电平信号,4电平信号与正交载波相乘,完成正交调制,两路信号叠加后产生16QAM信号.在两路速率为Rb/2的二进制码元序列中,经2-4电平变换器输出为4电平信号,即M=16.经4电平正交幅度调制和叠加后,输出16个信号状态,即16QAMRS=Rb/log216=RB/4.本实验，采用便是这种方式。（2）QAM解调原理16QAM信号采取正交相干解调的方法解调，解调器首先对收到的16QAM信号进行正交相干解调，一路与tcωcos相乘，一路与tcωsin相乘。然后经过低通滤波器，低通滤波器LPF滤除乘法器产生的高频分量，获得有用信号，低通滤波器LPF输出经抽样判决可恢复出电平信号。16QAM正交相干解调如图2所示。四．实验过程和结果（1）实验框图1.信号源参数设置：码元速率为10hz，level为4，载波设为100hz，恢复定时脉冲设置为100hz。2.始终设置：持续时间取为2，可以清楚的观察到星座图和眼图。（2）没有噪声干扰时，及实验图中第四个高斯噪声模块取为0v。1.星座图为：由上图，可以清晰的看到16个点，及16QAM星座坐标。2.眼图由上图可见，由于是4码元，则在一个周期中，能很清楚的看到三只“眼睛”。3.调制与解调图像，眼图和星座图（3）加入高斯噪声为1v时：1.星座图为：2.眼图为：3.全部图像为：由上图可见，星座图和眼图均已经紊乱，看不出是QAM星座和码元进制了。这表明，加入的噪声大，接收端越难还原出发送端的信号了。五．实验心得通过本次实验，进一步了解了QAM调制与解调原理，掌握systemview仿真软件使用方法，熟悉了16QAM调制与解调仿真电路，观察了QAM星座图和眼图，并在不同噪声环境下观察了接收端的信号情况，完成了实验任务。由于有前面的实验打基础，本次实验没有遇到太大的问题，主要是时钟的设置，四元码的设置，载波和抽样函数频率的设置等，但是只要了解了基本原理，实验是比较容易完成的。所以，原理是实践的基础，实践是原理的验证与进一步理解，两者是相辅相成的。另一方面，Systemview良好的人机界面，提供的模块丰富，要一一掌握还得通过不断的实践和应用。