计算机网络正交振幅调制QAM
时间: 2024-03-31 16:30:18 浏览: 38
正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,简称QAM)是一种常用的数字调制技术,用于在计算机网络中传输数字信号。它通过同时调制两个正交的载波信号的幅度和相位来表示数字信息。
QAM的原理是将数字信号分为两个部分:幅度和相位。幅度表示信号的强度,相位表示信号的相对位置。QAM通过改变载波信号的幅度和相位来表示不同的数字信息。
QAM的常见形式有16-QAM、64-QAM、256-QAM等,其中数字表示每个载波信号可以传输的不同符号数量。例如,16-QAM可以传输16个不同的符号,每个符号代表4个比特(2^4=16)。
QAM在计算机网络中广泛应用于调制解调器、无线通信、有线电视等领域。它具有高效利用频谱、传输速率高等优点,适用于高速数据传输和抗干扰能力较强的场景。
相关问题
正交振幅调制是IQ调制吗
不完全正确。正交振幅调制(QAM,Quadrature Amplitude Modulation)是一种调制技术,它在一定程度上使用了IQ调制的概念。在QAM中,信号被分成实部和虚部,并分别调制到正弦信号的幅度和相位上。
IQ调制是一种更通用的概念,它涵盖了许多调制技术,包括正交振幅调制(QAM)。除了QAM之外,IQ调制还包括正交频分多路复用(OFDM)、正交相移键控(QPSK)、四相相移键控(BPSK)等。
因此,可以说正交振幅调制是IQ调制的一种具体实现方式,但并不是IQ调制的全部。
MATLAB设置参数产生超声波衰减信号,使用正交振幅调制对超声波信号进行64QAM调制与解调,得到调制后波形和解调后与原信号波形曲线对比图,并生成误码率曲线,生成星座图
对于超声波信号的衰减模型,可以采用Beer-Lambert定律。具体的,若超声波信号在介质中传播的距离为d,频率为f,介质的吸收系数为α,则信号的强度将按照以下公式衰减:
I = I0⋅exp(-αd)
其中,I0是信号入射介质时的强度。
在MATLAB中,可以通过设置alpha和d两个参数来模拟超声波信号的衰减过程。
接下来,我们可以生成64QAM调制信号和解调信号,得到调制后波形和解调后与原信号波形曲线对比图以及误码率曲线和星座图。这部分代码如下:
```
% 设置参数
alpha = 0.2; % 吸收系数
d = 10; % 传播距离
f = 1e6; % 超声波信号频率
fs = 16*f; % 采样率
fc = 4*f; % 载波频率
T = 1/fc; % 周期
t = 0:1/fs:T-1/fs; % 采样时间序列
N = length(t); % 采样点数
A = 1; % 振幅
M = 64; % 星座大小
% 生成64QAM调制信号
data = randi([0 M-1], [1, N/2]);
constellation = qammod(data, M, 'gray');
signalI = real(constellation);
signalQ = imag(constellation);
signal = zeros(1, N);
signal(1:2:end) = signalI;
signal(2:2:end) = signalQ;
% 超声波信号衰减
attenuation = exp(-alpha*d);
signal = signal*attenuation;
% 正交振幅调制
carrierI = cos(2*pi*fc*t);
carrierQ = sin(2*pi*fc*t);
modulatedI = signal.*carrierI;
modulatedQ = signal.*carrierQ;
% 解调信号
demodulatedI = modulatedI.*carrierI;
demodulatedQ = modulatedQ.*carrierQ;
demodulated = demodulatedI + demodulatedQ;
% 误码率曲线
SNR = -10:2:20;
ber = zeros(size(SNR));
for i = 1:length(SNR)
noisyI = awgn(modulatedI, SNR(i), 'measured');
noisyQ = awgn(modulatedQ, SNR(i), 'measured');
noisySignal = noisyI.*carrierI + noisyQ.*carrierQ;
noisyDemodI = noisySignal.*carrierI;
noisyDemodQ = noisySignal.*carrierQ;
noisyDemod = noisyDemodI + noisyDemodQ;
noisyData = qamdemod(noisyDemod, M, 'gray');
[~, ber(i)] = biterr(data, noisyData);
end
% 星座图
scatterplot(constellation)
% 调制后波形和解调后与原信号波形曲线对比图
figure
subplot(311)
plot(t, signal)
title('原信号')
subplot(312)
plot(t, modulatedI)
hold on
plot(t, modulatedQ)
title('正交振幅调制后信号')
legend('In-phase', 'Quadrature')
subplot(313)
plot(t, signal - demodulated)
title('解调后信号与原信号的差')
```
运行以上代码,即可得到相应的结果。
相关推荐
![doc](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083327.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)