通信系統(tǒng)中調(diào)制技術(shù)的研究及其MATLAB仿真

牛彥霖

摘要：近年來(lái)，隨著數(shù)字通信的快速發(fā)展，數(shù)字通信已成為整個(gè)通信領(lǐng)域不斷增長(zhǎng)的份額。與模擬通信相比，數(shù)字通信在傳輸質(zhì)量方面具有顯著的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，例如：抗干擾性能強(qiáng)，傳輸質(zhì)量獨(dú)立于通信線(xiàn)路，傳輸可靠性高，經(jīng)濟(jì)，易加密處理。本文針對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，利用MATLAB對(duì)應(yīng)用正交振幅調(diào)制的MQAM通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真，并對(duì)其性能進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字通信；調(diào)制解調(diào)；MQAM；MATLAB仿真

引言

隨著無(wú)線(xiàn)通信頻段頻率的增加，自適應(yīng)信道調(diào)制技術(shù)的研究和設(shè)計(jì)是建立寬帶移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在移動(dòng)通信中，隨著微小區(qū)和微微小區(qū)的出現(xiàn)，信道傳輸特性的使用已經(jīng)發(fā)生了很大變化。在常規(guī)蜂窩系統(tǒng)中不適用的正交幅度調(diào)制也引起了關(guān)注。

1 MQAM調(diào)制解調(diào)原理

目前QAM最高已達(dá)到1024QAM，樣本數(shù)越多，傳輸效率越高，但不是樣本數(shù)量盡可能高。因此，在具有高可靠性要求的環(huán)境中，不能使用更多樣化的QAM。對(duì)于4QAM，當(dāng)兩個(gè)信號(hào)的幅度相等時(shí)，生成，解調(diào)，性能和相位向量與4PSK相同。QAM使用格雷編碼。因此，編碼具有僅引起一個(gè)比特錯(cuò)誤的最大可能性。

MQAM信號(hào)的矢量表達(dá)式為：

即可以將該信號(hào)表示為兩個(gè)歸一化正交基函數(shù)f1與f2的線(xiàn)性組合。其中：

2 MQAM仿真設(shè)計(jì)

本文應(yīng)用MATLAB進(jìn)行仿真，仿真采用蒙特卡羅模型。仿真基本框圖是：

信號(hào)源：基本的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流。

信道編碼：選擇分組碼、卷積碼等。

調(diào)制：MQAM，M必須選擇數(shù)字8、16、32、64、128、256中至少3個(gè)。在調(diào)制前使用格雷碼進(jìn)行映射。

信道：信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制以后，通過(guò)信道。信道可以選擇高斯加性白噪聲信道、多徑瑞利（Rayleigh）衰落信道、萊斯（Rician）衰落信道等。設(shè)置不同的信道信噪比，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，分析不同信噪比情況下的系統(tǒng)性能。

解調(diào)：根據(jù)調(diào)制方式，選擇對(duì)應(yīng)的解調(diào)方式。

譯碼：根據(jù)信道編碼方式，選擇對(duì)應(yīng)的信道譯碼方式。

性能分析：信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制、信道、解調(diào)過(guò)程。在接收端，將得到的數(shù)據(jù)與原始信號(hào)源數(shù)據(jù)比較，得到在特定信噪比下的誤碼率。改變系統(tǒng)信噪比，從而得到系統(tǒng)的誤碼率曲線(xiàn)圖如圖2。

由圖2可得，有信道編碼比無(wú)信道編碼的誤碼率時(shí)低，所以在信號(hào)傳輸中可以通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分組編碼以提高信號(hào)的傳輸效率。

結(jié)論

根據(jù)本文研究仿真結(jié)果得出以下結(jié)論：信噪比與誤碼率成反比，信噪比增加誤碼率就降低；M值越小，誤碼率越??；有編碼的信道比無(wú)編碼的信道的誤碼率要低。

參考文獻(xiàn)

[1]金艷華，宋軍.基于NS2的IEEE802.11MAC仿真模塊分析[J].電視技術(shù).2009（S2）

[2]蔣燕妮，魯剛，陳冰.基于MATLAB GUI的高頻地波雷達(dá)風(fēng)速信息反演軟件[J].電子技術(shù).2013（10）.