QAM体系仿真
Simulink的通讯模块中有各种数字调制/解调器模块。其有通带(passband)模块和基带(baseband)之分。通带仿真的载波信号包含在模型的发射部分,载波频率一般远远高于信号的最高频率。由Nyquist抽样定理可知,为了能在接纳端恢恢复信号,仿真中的抽样频率应至少为载波频率最大值的两倍。假如信号频率很高,则仿真会变得十分慢或无法直接进行核算机模仿。基带仿真一般称为低通等效法仿真,将带通讯号等效为基带信号,使得调制宽和调功能剖析与载波频率和信道频段无关,然后削减体系资源的占用。
下面以基带模块为例,对16QAM体系进行了仿真,给出了一种比较简单的仿真办法,并阐明怎么运用Simulink对通讯体系进行仿真。
QAM通讯体系仿真模型如图1所示。
信源Random Integer Generator模块发生随机整数0-15,送入QAM基带调制模块。QAM基带解调模块(用于解调QAM信号)与QAM基带调制模块(用于发生QAM信号)的参数设置有必要共同。选用Communication Blockets(通讯模块)中供给相似实践的噪声信道——高斯白噪声信道模块以便调查体系的正常呼应。Discrete-Time Scatter Plot Scope模块用来显现调制信号及其经信道传输后的星座图,Discrete-Time Scatter Plot Scope模块以点办法制作信号点。Error Rate Calculation模块用于核算误码率,并将成果经过Display模块显现出来。首要参数设置如表1所示。
信噪比为20 dB时,QAM调制输出信号和经过信道后的QAM信号星座图别离如图2和图3所示。
从图2的星座图能够看出,16QAM调制信号有16个信号点(图中米子形),信号点表明每个码元的方位,它是由两个正交矢量组成的。而其经过高斯信道后,接纳信号点遭到搅扰以高斯分布概率密度函数规则,并以各点发送信号为期望值分布于发送信号点邻近如图3所示。调整信噪比SNR能够调查经信道后QAM信号星座图的改动,仿真发现信噪比SNR越大,接纳信号点的会集程度越高;反之,信号点的涣散程度越高。
误码率是反映数据通讯体系特性的目标。在仿真过程中,误码率大小会跟着高斯白噪声基带信道信噪比、调制办法等而改动,因而误码率的测验成果是点评试验体系的重要规范。图1中的Display模块显现的是信噪比为20dB时的误码状况,有3个窗:第1个窗显现的是误码率0.000999;第2个窗显现的是误码数1个;第3个窗显现的是码元总数1001个。能够经过调整信噪比,调查误码率的改动,仿真发现信噪比越小,误码率就越大,与理论共同。
总结
使用Matlab仿真通讯体系,具有广泛的适应性和极高的灵活性。在硬件试验中改动体系参数或许意味着重做硬件,而在软件中只需对特定参数进行相应设置,节省了时刻和费用。文中使用Matlab的Simulink功能模块成功地对QAM通讯体系进行了可视化仿真,并给出了较具体的完成办法和仿真成果,仿真成果与理论成果共同,充分地证明了Simulink在通讯体系仿真中的实用性。经过调整本体系的模块或参数,能够得到其他通讯体系的仿真模型,如64QAM等,为相关范畴的仿真研讨指出了一个办法。