16QAM-星形和矩形星座图调制解调MATLAB代码Word格式文档下载.doc
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%星形16QAM调制
base_rec=base_shape（fd,fs,f,rec_qam16）;
%基带成型滤波
base_star=base_shape（fd,fs,f,star_qam16）;
%基带成型滤波
fori=1:
length（SNR）%信噪比从1dB到12dB计算误码率
SNR_=i
%方形映射16QAM
rf_rec_qam16=CarrierMod（fc,f,base_rec）;
%载波调制
rf_rec_qam16_n=awgn（rf_rec_qam16,SNR（i）,'
measured'
）;
%加噪声
[rec_qam16_rxbase_rec_rx]=CarrierDemod（fd,fs,fc,f,rf_rec_qam16_n）;
%载波解调
bit_rec_rx=QamDemod（rec_qam16_rx,16）;
%MQAM解调
[num_qam16,perr_qam16_rec（i）]=biterr（bit_tx,bit_rec_rx）;
%误码率
qam16_data_rec（i,:
）=rec_qam16_rx;
%scatterplot（rec_qam16_rx）;
%星形映射16QAM
rf_star_qam16=CarrierMod（fc,f,base_star）;
%载波调制
rf_star_qam16_n=awgn（rf_star_qam16,SNR（i）,'
%加噪声
[star_qam16_rxbase_star_rx]=CarrierDemod（fd,fs,fc,f,rf_star_qam16_n）;
%载波解调
bit_star_rx=StarQamDemod（star_qam16_rx）;
%MQAM解调
[num_qam16,perr_qam16_star（i）]=biterr（bit_tx,bit_star_rx）;
qam16_data_star（i,:
）=star_qam16_rx;
%scatterplot（star_qam16_rx）;
end
%%理论误码率计算
SNRtheo=0:
0.1:
length（SNR）;
length（SNRtheo）
SNRdec=10.^（SNRtheo（i）/10）;
theo_perr_qam16（i）=（3/8）*erfc（sqrt（SNRdec*2/5））;
%%基带波形
N=200;
n=1:
N;
t=1:
N*10;
%发送端波形
figure;
stem（n,bit_tx（n））;
title（'
发送序列'
%发送序列
figure（'
Name'
'
发送端基带信号'
subplot（411）;
plot（t,real（base_rec（t）））;
title（'
方形映射-Q路'
subplot（412）;
plot（t,imag（base_rec（t）））;
方形映射-I路'
subplot（413）;
plot（t,real（base_star（t）））;
星形映射-Q路'
subplot（414）;
plot（t,imag（base_star（t）））;
星形映射-I路'
%接收端波形
subplot（211）;
stem（n,bit_rec_rx（n））;
方形接收序列'
subplot（212）;
stem（n,bit_star_rx（n））;
星形接收序列'
接收端基带信号'
plot（t,real（base_rec_rx（t）））;
plot（t,imag（base_rec_rx（t）））;
plot（t,real（base_star_rx（t）））;
plot（t,imag（base_star_rx（t）））;
%基带眼图
N1=20000;
Tn=f/fd;
eye_rex=base_rec（1:
N1）;
eyediagram（eye_rex,Tn*4,Tn）;
title（'
方形基带眼图'
eye_star=base_star（1:
eyediagram（eye_star,Tn*4,Tn）;
星形基带眼图'
%%接收端星座图
%scatterplot（qam16_data_rec（12,:
））;
方形16QAM接收端星座图'
fori=3:
3:
12
subplot（2,2,i/3）;
plot（real（qam16_data_rec（i,:
））,imag（qam16_data_rec（i,:
））,'
.'
xmax=5;
axis（[-xmaxxmax-xmaxxmax]）
title（['
Snr='
num2str（SNR（i））,'
dB'
]）;
星形16QAM接收端星座图'
plot（real（qam16_data_star（i,:
））,imag（qam16_data_star（i,:
xmax=3;
gridon;
title（['
%%功率谱密度
f_plot;
%%误码率分析
%16QAM误码率曲线
16QAM误码性能对比'
%semilogy（SNRtheo,theo_perr_qam16）;
%holdon;
semilogy（SNR,perr_qam16_rec,'
*'
holdon;
semilogy（SNR,perr_qam16_star,'
o'
xlabel（'
SNRindB'
ylabel（'
PrbofErr'
legend（'
方形16QAM'
星形16QAM'
title（'
%-------------------------------------------------------------------------------
%%基带成型
functionbase_info=base_shape（fd,fs,f,seq_16QAM）
%平方根升余弦滤波器,滚降系数0.5，延迟3个采样点
flt=rcosine（fd,fs,'
sqrt'
0.5）;
%I路和Q路
seq_Q=real（seq_16QAM）;
seq_I=imag（seq_16QAM）;
%增采样
R=fs/fd;
up_seq_Q=upsample（seq_Q,R）;
up_seq_I=upsample（seq_I,R）;
%升余弦调制
rcos_Q=conv（up_seq_Q,flt）;
rcos_I=conv（up_seq_I,flt）;
%提升
rcos_Q_up=interp（rcos_Q,f/fs）;
rcos_I_up=interp（rcos_I,f/fs）;
base_info=rcos_Q_up+j*rcos_I_up;
%--------------------------------------------------------------------
%%载波解调
function[data_rxbase_rx]=CarrierDemod（fd,fs,fc,f,receive）
%%分两路乘正交高频载波
rc_length=length（receive）;
t=0:
rc_length-1;
rc_Q=receive.*sin（2*pi*fc*t/f）;
rc_I=receive.*cos（2*pi*fc*t/f）;
%减采样后根升余弦匹配滤波，注意对齐采样点
down_Q=downsample（[0rc_Q],f/fs）;
down_I=downsample（rc_I,f/fs）;
low_Q_rcos=conv（down_Q,flt）;
low_I_rcos=conv（down_I,flt）;
base_rx=low_Q_rcos（1:
length（low_I_rcos））+j*low_I_rcos;
%两次根升余弦滤波延迟，定位初始信号位置
%delay+1:
end-delay-1
delay=3*R*2;
rc_Q_seq=（downsample（low_Q_rcos（delay+1:
end-delay-1）,R））;
rc_I_seq=（downsample（low_I_rcos（delay+1:
%类型转换
data_rx=rc_Q_seq+j*rc_I_seq;
%--------------------------------------------------------------------------
%%载波调制
functiontransmit=CarrierMod（fc,f,base）
%载波调制
length（base）-1;
high_freq_Q=real（base）.*sin（2*pi*fc*t/f）;
high_freq_I=imag（base）.*cos（2*pi*fc*t/f）;
transmit=high_freq_Q+high_freq_I;
%------------------------------------------------------------------------------
%QAM解调程序，将MQAM码元还原为二进制数据
%入口参数：
data_QAM：
QAM码元数据
%M_QAM:
MQAM中M的大小
%出口参数：
二进制数据比特流
%------------------------------------------------------------------------
functiondata_out=QamDemod（data_QAM,M_QAM）
%每个M进制码元的bit数
data_len=length（data_QAM）;
%码元长度
%-------------------------------------------------------------------
%QAM信号放缩至与发送端相同比例
data_temp=data_QAM（find（real（data_QAM>
0）））;
aver=mean（real（data_temp））;
data_Qam_temp=data_QAM/aver*（2^（k/2-1））;
%平移到第一象限
data_Qam_temp2=（data_Qam_temp+（2^（k/2）-1）*（1+j））/2;
%----------------------------------------------------------------------
%将实部虚部分别映射为二进制数据
%实部
data_real=round（real（data_Qam_temp2））;
%实部判决
data_real（find（data_real>
（2^（k/2）-1）））=2^（k/2）-1;
%大于2^（k/2）-1的数据判定为2^（k/2）-1
data_real（find（data_real<
0））=0;
%小于0的数据判为0
bit_real=abs（dec2bin（data_real））-'
0'
;
%虚部
data_imag=round（imag（data_Qam_temp2））;
%虚部判决
data_imag（find（data_imag>
data_imag（find（data_imag<
bit_imag=abs（dec2bin（data_imag））-'
%还原为二进制比特流
bit_rec=[bit_real,bit_imag]'
data_out=reshape（bit_rec,1,data_len*k）;
%-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
%QAM调制程序，实现二进制到MQam调制
binary：
二进制数据
%返回参数：
MQAM码元
functiondata_M=QamMod（binary,M_QAM）
data_len=length（binary）;
%比特长度
binary_rec=reshape（binary,k,data_len/k）'
%转化为data_len/k行，k列，的矩阵，以便转化为16进制M进制
%计算实部
data_str1=num2str（binary_rec（:
1:
k/2））;
data_m_real=bin2dec（data_str1）;
%计算虚部
data_str2=num2str（binary_rec（:
k/2+1:
k））;
data_m_imag=bin2dec（data_str2）;
%实部虚部映射到MQam
data_M=（（data_m_real*2-2^（k/2）+1）+j*（data_m_imag*2-2^（k/2）+1））.'
%---------------------------------------------------------------------------------
%%星形16QAM映射
functiondata_m16=SrarQamMod（binary）
%binary=randint（1,100）;
binary_rec=reshape（binary,4,data_len/4）'
%转化为data_len/4行，4列，的矩阵，以便转化为16进制
data_str=num2str（binary_rec）;
data_dec=bin2dec（data_str）;
data_mm16=（floor（data_dec/8）+1）.*exp（j*45/180*pi*mod（data_dec,8））;
data_m16=reshape（data_mm16,1,data_len/4）;
%%星形16QAM解调
functiondata_bit=StarQamDemod（qam_rev）
%qam_rev=xing_qam16_noise（1:
10）;
am=abs（qam_rev）;
%幅度判定
am（find（am>
2））=2;
%幅度大于2的判定为2
am（find（am<
1.5））=1;
%相位判定
ang=angle（qam_rev）/pi*180;
%将-180度到0度变为180度到360度
ang（find（ang<
0））=ang（find（ang<
0））+360;
ang_n=round（ang/45）;
ang_n（find（ang_n>
7））=0;
data_dec=8*（round（am）-1）+ang_n;
%data_dec（find（data_dec>
15））=15;
%大于15的判定为15
%data_dec（find（data_dec<
%小于0的判定为0
data_bit_rec=dec2bin（data_dec）;
data_bit=reshape（data_bit_rec'
1,length（qam_rev）*4）-'
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