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基于MATLAB的正交振幅調制與解調仿真分析(一)
基于MATLAB的正交振幅調制與解調仿真分析摘要：MATLAB由于其強大的功能而被廣泛應用于很多工程技術領域，尤其在通信和信息處理領域更有其突出地位。眾所周知，在物理級的產品作出之前，先用MATLAB進行這種電子產品的輸入輸出以估計這種產品的性能好壞，從而可以看出什么地方需要從新設計，什么地方需要優化等來進一步提高系統的性能，因此，伴隨著現代通信系統與日俱增的復雜性，這種通信系統的仿真分析也變得尤其重要。本文介紹了利用MATLAB進行正交振幅調制與解調的仿真分析，仿真結果驗證了該方法的正確性和可行性。
關鍵詞：正交振幅調制與解調（QAM）
引言：正交振幅調制是二進制的PSK、四進制的QPSK調制的進一步推廣，通過相位和振幅的聯合控制，可以得到更高頻譜效率的調制方式，從而可在限定的頻帶內傳輸更高速率的數據。
正交振幅調制（QAM）的一般表達式為
y(t)= m*cosc t+msinct, 0≤t<s
上式由兩個相互正交的載波構成，每個載波被一組離散的振幅{m }、{m }所調制，估稱這種調制方式為正交振幅調制。式中s為碼元寬度；m=1,2,…,M,M為m 和m的電平數。
與調制相對應的解調方式為正交振幅解調（QADM）。該方式可以從調制信號中分別恢復出同相m，m。調制與解調在simulink中的仿真框圖如下圖所示。
框圖說明：是信號發生器，用于產生輸入信號，上邊的信號發生器參數設置如下：
幅度為1，頻率為6.26Hz。
下邊的信號發生器參數設置如下：
幅度為1，頻率為12.57Hz。
QAM是正交振幅調制模塊，參數設置如下：
載波頻率15Hz,出始相位0，采樣時間0.01；
QADM是其解調模塊，其參數設置如下：
載波頻率是15Hz出始相位0，采樣時間0.01。
Mux是復用模塊,復用信號個數設置為2，是示波器，是常量2。運行本仿真，通過示波器得到波形如下：
在matlab中，本系統的仿真程序如下：
Fs=100;
Fc=15;
t=[0:200]/100;
x=sin([2*pi*t',3*pi*t',4*pi*t',5*pi*t']);
y=amod(x,Fc,Fs,'qam');
z=ademod(y,Fc,Fs,'qam');
plot(t,[x(:,1),x(:,2),x(:,3),x(:,4)],'-',t,[z(:,1),z(:,2),z(:,3),z(:,4)],'--');
通過運行本程序，得到波形如下：
圖形說明：實線表示的是原信號波形，虛線表示的是解調后的波形。從圖中可以看到解調后的波形與原波形有一定的延時，那是由低通濾波器引起的時延。
結語：MATLAB功能強大，尤其在通信與信息處理這個領域。從本次仿真可以看到，正交振幅調制與解調可以將信號無失真的輸出，從而實現通信的目的。而且在相同的碼元速率下，多電瓶QAM有最高的信息速率。
參考文獻：《移動通信》 作者：郭梯云、鄔國揚、李建東 出版社：西安電子科技大學
《通信系統仿真原理與無線應用》作者：William H.Tranter
K.Sam Shanmugan
Theodore S.Rappaport
Kurt L.Kosbar
肖明波、楊光松等譯
出版社：機械工業出版社
《MATLAB使用指南》 作者：馬飛、南敬昌、徐光憲 出版社：遼寧工程技術大學通信教研室
《通信原理》 作者：樊昌信、徐炳祥 出版社：國防工業出版社
《MATLAB語言與自動控制系統設計》作者：王云亮 出版社：機械工業出版社
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