16QAM调制与解调系统的设计.docx

《通信原理及系统课程设计》报告

二○一一～二○一二学年第二学期
学号091603048
姓名张薇
班级通信Q0941

电子工程系
设计任务书
【设计题目】
16QAM调制与解调系统的设计
【设计目的】
通过此综合设计，加深基本理论知识的理解，加强理论联系实际，增强动手能力，提高通信系统仿真的设计技能。

【设计内容】
1.设计任务：利用所学通信知识，设计一个16QAM调制与解调系统，并用SystemVIEW进行仿真和分析，从而实现理论联系实际的作用。

2.基本要求：
（1）用码元速率为19.2Kb/s的随机序列作为实验系统的信号源；
（2）用频率为76.8kHz的正交信号作为实验系统的载波信号；
（3）用9.6Kb/s的方波信号及其正交信号，作为抽样判决的时钟信号，抽样频率为384kHz；
（4）保证串/并变换、并/串变换的正确性；
（5）对完成的系统进行性能仿真，加入噪声电压，分析其输出性能。

【提交要求】
1.打印设计报告，内容包括：
（1）设计思路及设计方案；
（1）系统的基本原理框图以及每一个模块的作用；
（2）系统设计过程中，每一个用到的图符中主要参数的意义；
（3）每一个用到的图符主要参数的设定和设定的依据；
（4）仿真系统参数改变时，给仿真结果带来的影响（如高斯白噪声信道的信噪比增加，则误码率减小）；
（5）仿真的结果（波形截图，总体分析评价等）。

2.仿真程序（需要加注释）。

目录
TOC\o"1-2"\h\uHYPERLINK\l_Toc29029一、设计思路 PAGEREF_Toc290295
HYPERLINK\l_Toc12671二、总体方案设计 PAGEREF_Toc126715
HYPERLINK\l_Toc65601、调制方案 PAGEREF_Toc65605
HYPERLINK\l_Toc208982、解调方案 PAGEREF_Toc208986
HYPERLINK\l_Toc23390三、总体电路图 PAGEREF_Toc233907
HYPERLINK\l_Toc24590四、模块设计及主要参数设置 PAGEREF_Toc245907
HYPERLINK\l_Toc17311、串/并转换 PAGEREF_Toc17317
HYPERLINK\l_Toc258622、低通滤波 PAGEREF_Toc258628
HYPERLINK\l_Toc166463、抽样判决 PAGEREF_Toc166469
HYPERLINK\l_Toc160944、并/串转换 PAGEREF_Toc1609410
HYPERLINK\l_Toc27963五、仿真结果及分析 PAGEREF_Toc2796310
HYPERLINK\l_Toc46431．仿真参数设置 PAGEREF_Toc464310
HYPERLINK\l_Toc236512、仿真结果 PAGEREF_Toc2365111
HYPERLINK\l_Toc143163、仿真结果分析 PAGEREF_Toc1431614
HYPERLINK\l_Toc1764六、小结 PAGEREF_Toc176415


设计思路
16QAM即16进制正交振幅调制，它是一种振幅/相位联合键控（APK)体制。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。16QAM信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制。故这种信号序列的第k个码元可以表示为：
Sk(t)=Akcos(w0t+φk)kT<t≤(k+1)T(1-1)
式中，k=整数；Ak和φk分别可以取多个离散值。
式(1-1)可以展开为：
Sk(t)=Akcosφkcosw0t-Aksinφksinw0t(1-2)
令Xk=Akcosφk(1-3)
Yk=-Aksinφk(1-4)
将式(1-3)和式(1-4)代入式(1-2)得：
Sk(t)=Xkcosw0t+Yksinw0t(1-5)
由上式可见，16QAM信号可以由两路独立的正交4ASK信号叠加而成，因此，这里采用正交调幅法。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。
总体方案设计
1、调制方案
为了方便产生两路4ASK信号，这里将基带信号设置成速率为Rb的四进制码元序列。然后经过串/并转换模块，将该四进制基带码元序列分成两路速率分别为Rb/2的四电平信号，再将这两路四电平信号分别与正交载波相乘，完成正交调制