正交振幅调制 QAM的原理 调制与解调

第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路

5.1 已知调制信号u?(t)?2cos(2π?500t)V,载波信号uc(t)?4cos(2π?105t)V,令比例常数ka?1，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形及频谱图。

[解] uAM(t)?(4?2cos2π?500t)cos(2π?105t)

?4(1?0.5cos2π?500t)cos(2π?105)tV

2ma??0.5,BW?2?500?1000Hz

4调幅波波形和频谱图分别如图P5.1(s)(a)、(b)所示。

5.2 已知调幅波信号uo?[1?cos(2π?100t)]cos(2π?105t)V，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度BW。

[解] BW?2?100?200Hz

调幅波波形和频谱图如图P5.2(s)(a)、(b)所示。

35.3 已知调制信号u??[2cos，载波信号π(2?2?10t)?3coπs(32?00t)]V5uc?5cosπ(2?5?10t)Vka,?，试写出调辐波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度1BW。

23

[解] uc(t)?(5?2cos2π?2?103t?3cos2π?300t)cos2π?5?105t

?5(1?

通信专业课程设计二

太原科技大学

课 程 设 计（论 文）

设计(论文)题目：16 QAM的调制解调

姓 名 学 号 班 级 学 院

指导教师

2012年 1月 4 日

太原科技大学课程设计（论文）任务书

学院（直属系）：电子信息工程学院 时间： 2012年12月19日 学 生 姓 名 设计（论文）题目 16QAM的调制与解调 指 导 教 师 主要研 究内容 基于MatlabSimulink的16QAM的调制与解调 研究方法 MatlabSimulink 主要技术利用Simulink对16QAM调制系统进行仿真,得到了信号在加噪前指标(或研后的星座图、眼图，而且在信噪比变化条件下,得到了16QAM系统的误究目标) 码率。 教研室 意见 教研室主任（专业负责人）签字： 年 月 日

16QAM的调制与解调

16QAM的调制与解调

摘 要

随着无线通信频带日趋紧张，研究和设计自适应信道调制技术体制是建立宽带移动通信网络的关键技术之一。正交振幅调制技术（QAM）是一种功率和带宽相对高效

4-1 如图是用频率为1 000 kHz的载波信号同时传输两路信号的频谱图。试写出它的电压表达式，并画出相应的实现方框图。计算在单位负载上的平均功率Pav和频谱宽度BWAM。

解：(1)为二次调制的普通调幅波。

第一次调制：调制信号：F = 3 kHz

载频：f1 = 10 kHz，f2 = 30 kHz

第二次调制：两路已调信号叠加调制到主载频fc = 1000 kHz上。 令 ? = 2??? 3 ? 103 rad/s

?1 = 2??? 104 rad/s ?2= 2??? 3 ? 104 rad/s ?c= 2??? 106 rad/s

第一次调制：v1(t) = 4(1 + 0.5cos?t)cos?1t

v2(t) = 2(1 + 0.4cos?t)cos?2t

第二次调制：vO(t) = 5 cos?ct +?[4(1 + 0.5cos?t)cos?1t + 2(1 + 0.4cos?t)cos?2t] cos?ct = 5[1+0.8(1 + 0.5cos?t)cos?1t + 0.4(1 + 0.4cos?t)cos?2t] cos?ct (2)

jjj

振幅调制和解调的原理及MATLAB编程实现

一、振幅调制和解调的原理：

通常调制要传送的信号波形是比较复杂的，但无论多么复杂的信号都可用傅氏级数分解为若干正弦信号之和。为了分析方便起见，我们一般把调制信号看成一简谐信号。

v v(a) 调制信过调制波形图(b) 由非正弦波调制所得到的调幅波形 已调波形

二、振幅调制：

正交振幅调制是用两个独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。

正交振幅调制信号的一般表示式: 



S

MQAM

(t)

A

n

n

g(t nTS)cos(wct n)

式中，An是基带信号幅度，g(t-nTs)是宽度为Ts的单个基带信号波形。 上式还可以变换为正交表示形式:

S

MQAM

(t)

A

n

n

n

g(t nTS)cos(wct n)

S

MQAM

(t) [ Ang(t nTS)cos n]coswct [ Ang(t nTS)sin n]sinwct

n

令 Xn=An cosφn

Yn=Ansinφn 则

S(t) [ Xng(t nTS)cos n]coswct [ Yng(t nTS)sin n]sinwctM

摘要

正交振幅调制QAM（Quadrature Amplitude Modulation）是一种功率加宽带相对高效的信道调制技术，广泛应用于数字电视，无线宽带等传输领域。本文针对16QAM系统调制解调系统，利用MATLAB工具对整个系统进行完整仿真，并通过星座图仿真对误码率进行分析。仿真结果表明该系统简单可行，对QAM相关产品研发和理论研究具有一定的理论和实践意义。

关键词：16QAM；正交振幅调制；MATLAB；误码率

I

Abstract

Quadrature amplitude modulation (QAM) is a channel modulation techniques with relatively high efficiency of usage power and bandwidth, It is widely used in digital television,broadband and wireless transmission fields,This article in view of the 16 QAM system demodulation system,Then,Use of MATLAB tools to co

第六章 振幅调制、解调及混频

思考题与练习题

6-1已知载波电压为uC=UCsinωCt，调制信号如图p6－1，fC>>1/TΩ。分别画出m=0．5及m=1两种情况下所对应的AM波波形以及DSB波波形。

图p6-l

6-2某发射机输出级在负载RL=100Ω上的输出信号为uo（t）=4（1+0.5cosΩt）cosωCt（V）。求总的输出功率Pav、载波功率PC和边频功率P边频 。

6-3试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图；（1）AM波；（2）DSB信号；（3）SSB信号。

6-4在图p6-2所示的各电路中，调制信号uΩ=UΩcosΩt，载波电压uC=UCcosωCt，且ωc>>Ω，Uc>>UΩ，二极管 VD1、VD2的伏安特性相同，均为从原点出发，斜率为 gD的直线。（1）试问哪些电路能实现双边带调制？（2）在能够实现双边带调制的电路中，试分析其输出电流的频率分量。

图p6-2

6-5试分析图p6-3所示调制器。图中，Cb对载波短路，对音频开路；uC=UCcosωC t，uΩ=UΩcosΩt。（1）设UC及UΩ均较小，二极管特性近似为i=a0+a1u+a2u2，求输出电压uo（t）中含有哪些频率分量（忽略负载反作用）？（2）如

振幅调制和解调的原理及MATLAB编程实现

一、振幅调制和解调的原理：

通常调制要传送的信号波形是比较复杂的，但无论多么复杂的信号都可用傅氏级数分解为若干正弦信号之和。为了分析方便起见，我们一般把调制信号看成一简谐信号。

v? v(t) v o Vmax t o o t t (a) 调制信过调制波形图(b) 由非正弦波调制所得到的调幅波形 已调波形

二、振幅调制：

正交振幅调制是用两个独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。

正交振幅调制信号的一般表示式: 



SMQAM(t)??Anng(t?nTS)cos(wct??n)式中，An是基带信号幅度，g(t-nTs)是宽度为Ts的单个基带信号波形。 上式还可以变换为正交表示形式:

SMQAM(t)??Annng(t?nTS)cos(wct??n)SMQAM(t)?[?Ang(t?nTS)cos?n]coswct?[?Ang(t?nTS)sin?n]sinwctn令 Xn=An cosφn

jjj

振幅调制和解调的原理及MATLAB编程实现

一、振幅调制和解调的原理：

通常调制要传送的信号波形是比较复杂的，但无论多么复杂的信号都可用傅氏级数分解为若干正弦信号之和。为了分析方便起见，我们一般把调制信号看成一简谐信号。

v v(a) 调制信过调制波形图(b) 由非正弦波调制所得到的调幅波形 已调波形

二、振幅调制：

正交振幅调制是用两个独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。

正交振幅调制信号的一般表示式: 



S

MQAM

(t)

A

n

n

g(t nTS)cos(wct n)

式中，An是基带信号幅度，g(t-nTs)是宽度为Ts的单个基带信号波形。 上式还可以变换为正交表示形式:

S

MQAM

(t)

A

n

n

n

g(t nTS)cos(wct n)

S

MQAM

(t) [ Ang(t nTS)cos n]coswct [ Ang(t nTS)sin n]sinwct

n

令 Xn=An cosφn

Yn=Ansinφn 则

S(t) [ Xng(t nTS)cos n]coswct [ Yng(t nTS)sin n]sinwctM

第五章 振幅调制与解调

5.1振幅调制的基本概念

一.调制的基本概念 调幅 调频 调相 二.AM信号分析 1．数学表达式及波形

为了便于分析，首先假设调制信号是一个单一频率的余弦信号uΩ=UΩmcosΩt。载波uC=UCmcosωCt，载波的角频率Ωc>>Ω。普通调幅波的表示式为

uAM=Um0(1+macosΩt)·cosωCt (5.1―1) 其中

ma?KMU?m?1Um0K为比例常数，ma为调幅度。普通调幅波时域波形如5.2所示。由图可见，已调波振幅变化的包络与调制信号的变化规律相同，这就说明调制信号已被寄载在已调波的幅度上了。调幅度ma通常都小于1，最大等于1。若ma大于1，已调波振幅变化的包络就不同于调制信号，这是不允许的。根据式(5.1―1)可以画出形成普通调幅波的框图，如 图5.1所示。

KM＋uAM(t)u?(t)uC(t)图5.1 普通调幅波形成框图

1

uC(a)tu?(b)uAM(c)tt

图5.2 载波、调制信号和已调波的波形

(a)载波；(b)调制信号；(c)已调波

2.AM信号的频谱及带宽

把普通调幅波的表示式展开，可以得到普通调幅波的各个频谱分量。式

天津理工大学计算机与通信工程学院

通信工程专业设计说明书

基于Matlab/Simulink 的16QAM调制解调仿真设计与研究

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目 录

摘 要 ............................................................ 2 第一章 前 言 .................................................... 3 1.1 Matlab简介 ..................................................... 3 1.2 Matlab下的simulink简介 ........................................ 3 1.3 Simulink 与通信仿真.............................................4 第二章 16QAM ..........