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MATLAB 2022a
1、算法描述
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MATLAB 2022a
1、算法描述
正交幅度调制QAMQuadrature Amplitude Modulation是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制方式。这两个载波通常是相位差为90度π/2的正弦波因此被称作正交载波。这种调制方式因此而得名。
同其它调制方式类似QAM通过载波某些参数的变化传输信息。在QAM中数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。
模拟信号的相位调制和数字信号的PSK可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。由此模拟信号频率调制和数字信号FSK也可以被认为是相位调制PSK的特例因为它们本质上就是相位调制。这里主要讨论数字信号的QAM虽然模拟信号QAM也有很多应用例如NTSC和PAL制式的电视系统就利用正交的载波传输不同的颜色分量。
类似于其他数字调制方式QAM发射信号集可以用星座图方便地表示。星座图上每一个星座点对应发射信号集中的一个信号。设正交幅度调制的发射信号集大小为 N称之为N-QAM。星座点经常采用水平和垂直方向等间距的正方网格配置当然也有其他的配置方式。数字通信中数据常采用二进制表示这种情况下星座点的个数一般是2的幂。常见的QAM形式有16-QAM、64-QAM、256-QAM以及未来5G采用之512QAM及1024QAM。星座点数越多每个符号能传输的信息量就越大。但是如果在星座图的平均能量保持不变的情况下增加星座点会使星座点之间的距离变小进而导致误码率上升。因此高阶星座图的可靠性比低阶要差。
当对数据传输速率的要求高过8-PSK能提供的上限时一般采用QAM的调制方式。因为QAM的星座点比PSK的星座点更分散星座点之间的距离因之更大所以能提供更好的传输性能。但是QAM星座点的幅度不是完全相同的所以它的解调器需要能同时正确检测相位和幅度不像PSK解调只需要检测相位这增加了QAM解调器的复杂性。在本文中我们主要对16-QAM这种调制解调方式进行仿真。
4FSK在频移键控FSK编码的基础上有所扩展。FSK是一种调制技术它通过在不同频率上切换来表示不同的数字或符号。而4FSK则是FSK的一种变种表示使用了4个不同的频率来传输信息。
在4FSK中每个数字或符号被映射到一组连续的四个频率中的一个。这些频率通常以二进制编码的形式进行表示例如00、01、10和11。每个频率组合对应于不同的数字或符号。因此通过在这四个频率之间进行切换我们可以传输数字数据。
4FSK在一些通信系统中用于数据传输因为它可以在有一定噪声干扰的情况下提供较好的抗干扰性能。然而需要注意的是频率越多理论上可以传输的信息速率也越高但同时也需要更宽的频谱带宽。
当使用4FSK进行数据传输时发送端将要传输的数字数据映射到相应的频率组合并以这些频率的序列形式发送。接收端则需要解码接收到的频率序列将其转换回原始的数字数据。
4FSK的优点之一是其相对较高的抗干扰性能。因为它使用多个频率来表示不同的数字或符号即使在信号中存在一些噪声或干扰接收端仍然可以正确地解码出数据。这使得4FSK在无线通信、调制解调器、无线传感器网络等领域得到了广泛的应用。
2、仿真结果演示 3、关键代码展示
略
4、MATLAB 源码获取 V
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