Моделирование квадратурной амплитудной модуляции – Quadrature Amplitude Modulation (QAM) в среде MATLAB
Автор: ALEX GAUSS • Январь 21, 2021 • Лабораторная работа • 1,106 Слов (5 Страниц) • 731 Просмотры
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра радиотехнических систем (РТС)
Отчет по лабораторной работе №2
По дисциплине «Формирование и обработка сигналов систем связи»
«Моделирование квадратурной амплитудной модуляции –
Quadrature Amplitude Modulation (QAM) в среде MATLAB»
Выполнил:
студент группы 1В0-М
«____»__________ 2020 г.
Проверил:
Преподаватель каф. РТС
«____»__________ 2020 г.
Томск 2020 г.
Введение
Цель работы
Моделирование квадратурной амплитудной модуляции в среде MATLAB.
Задачи:
- Ознакомиться/разобраться с инструментом "BERTool" в MATLAB.
- С помощью инструмента "BERTool" в MATLAB построить следующие зависимости.
- График зависимости BER=f(Eb/N0) (Битовой вероятности ошибки от отношение энергии сигнала, приходящейся на 1 бит принимаемого сообщения (Eb), к энергетической спектральной плотности шума (N0)) для модуляции QAM для различных типов каналов (AWGN, Rician, Rayleigh). modulation order = 16. Определить при каком значении Eb/N0 обеспечивается BER = 10^(-6).
- График зависимости BER=f(Eb/N0) для модуляции QAM при различных порядках модуляций (modulation order). Тип канала - AWGN. Определить при каком значении Eb/N0 обеспечивается BER = 10^(-6).
- Добавить канальное кодирование на выбор студента (Сверточное или блочное) и повторить п.2.2..Тип канала - AWGN. Определить при каком значении Eb/N0 обеспечивается BER = 10^(-6).
2.4. Сравнить значения Eb/N0 п.п. 2.2 и 2.3, при котором обеспечивается BER = 10^(-6).
3. Сделать краткие выводы о проделанной работе.
1 Краткие сведения
1.1 QAM
Для увеличения скорости передачи данных используют так называемую квадратурную амплитудную модуляцию QAM, которая является амплитудно-фазовым видом модуляции. QAM применяется в кабельных модемах, в стандарте цифрового телевидения DVB-C, а также, в цифровом радиовещании СВЧ диапазона.
С точки зрения скорости передачи этот вид модуляции намного более эффективен по сравнению с двоичной (BPSK), четырехпозиционной (QPSK) или восьмипозиционной (8-PSK) фазовой модуляцией.
В 16-позиционной QAM (16-QAM) существует по четыре сигнальных значения для каждой из квадратурных компонент I и Q. Этим достигаются шестнадцать значений суммарного сигнала.
Данный тип модуляции позволяет организовать спектрально более эффективную передачу данных. Векторная диаграмма сигнала 16-QAM приведена на рисунке 1.1.
[pic 1]
Рисунок 1.1 - Векторная диаграмма сигнала 16-QAM
Глазковая диаграмма сигналов I и Q для 16-позиционной квадратурной модуляции 16 QAM приведена на рисунке 1.2.
[pic 2]
Рисунок 1.2- Глазковая диаграмма сигналов I и Q 16-позиционной квадратурной модуляции 16 QAM
Особенность сигналов QAM — это возможность увеличивать количество сигнальных точек в обмен на помехоустойчивость. В результате в одной и той же полосе сигналов есть возможность увеличивать скорость передачи цифровой информации. Ограничение на увеличение пропускной способности канала накладывает только сложность реализации аппаратуры телекоммуникационных устройств.
2 Выполнение лабораторного задания
С помощью инструмента "BERTool" в MATLAB был построен следующий графики:
2.1. График зависимости BER=f(Eb/N0) (Битовой вероятности ошибки от отношения энергии сигнала, приходящейся на 1 бит принимаемого сообщения (Eb), к энергетической спектральной плотности шума (N0)) для модуляции QAM для различных типов каналов (AWGN, Rician, Rayleigh). Modulation order = 16 (рисунок 2.1).
...