4QAM调制星座图的二进制符号和符号的对应关系

在4QAM调制中，每个符号代表了2个比特（二进制位），因此可以将每个符号表示为一个二进制数对。下面是4QAM调制星座图的二进制符号和符号的对应关系：

| 符号 | 二进制数对 |
| --- | --- |
| 0 | (00) |
| 1 | (01) |
| 2 | (11) |
| 3 | (10) |

其中，每个二进制数对的第一个数字代表了信号的实部，第二个数字代表了信号的虚部。例如，符号0对应的二进制数对为(00)，表示信号的实部和虚部都是0。符号1对应的二进制数对为(01)，表示信号的实部为0，虚部为1。以此类推。

相关问题

QAM调制解调星座图仿真

QAM调制解调星座图仿真可以直观地展示QAM信号的调制和解调过程，可以使用MATLAB中的`scatter`函数实现。下面是一个简单的MATLAB QAM调制解调星座图仿真的例子：

clc;
clear all;
close all;
N=1000; % 产生1000个符号
M=16; % 16QAM调制
k=log2(M);
data=randi([0 1],N,k); % 产生随机数据
modData=qammod(data,M); % QAM调制
subplot(2,1,1);
scatterplot(modData); % 显示QAM调制星座图
title('16QAM调制星座图');
Eb_No=10; % 信噪比
snr=Eb_No+10*log10(k)-10*log10(2); % SNR
modData_noise=awgn(modData,snr,'measured'); % 添加噪声
demodData=qamdemod(modData_noise,M); % QAM解调
subplot(2,1,2);
scatterplot(demodData); % 显示QAM解调星座图
title('16QAM解调星座图');

在上面的代码中，首先产生了1000个随机的二进制数据，然后使用16QAM调制将其转换成模拟信号，并绘制QAM调制星座图。接着，添加一定比例的高斯白噪声，模拟信号经过传输后，使用16QAM解调器将其恢复成数字信号，并绘制QAM解调星座图。

可以通过调整Eb_No的值，比较仿真结果，进一步了解QAM调制解调的性能特点。

C语言代码实现二进制数据流的16-QAM调制

下面是一个简单的C语言实现，用于将一个输入的二进制数据流进行16-QAM调制：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define M 4   // Constellation points per dimension
#define K 16  // Total number of constellation points
#define N 100 // Number of bits in input stream

// Function to generate the 16-QAM constellation points
void generateConstellation(double *Re, double *Im)
{
    int i, j;
    double A[M] = {1, 3, 5, 7}; // Amplitude levels

    // Generate constellation points using Gray code
    for (i = 0; i < M; i++) {
        for (j = 0; j < M; j++) {
            Re[i*M+j] = (2*i-M+1)*A[(int)floor(j/2)];
            Im[i*M+j] = (2*j-M+1)*A[(int)floor(i/2)];
        }
    }
}

// Function to perform 16-QAM modulation on input bit stream
void modulateQAM(int *bits, double *Re, double *Im, double *x, double *y)
{
    int i, j;
    int n = N/4;
    double A = sqrt(10); // Signal amplitude
    double noise_std = 0.1; // Standard deviation of Gaussian noise

    // Map input bits to 4-QAM constellation points
    for (i = 0; i < n; i++) {
        int b1 = bits[4*i];
        int b2 = bits[4*i+1];
        int b3 = bits[4*i+2];
        int b4 = bits[4*i+3];

        int k = b1*8 + b2*4 + b3*2 + b4;

        x[i] = Re[k];
        y[i] = Im[k];
    }

    // Add Gaussian noise to the signal
    for (i = 0; i < n; i++) {
        double r = A*x[i] + noise_std*(double)rand()/RAND_MAX;
        double q = A*y[i] + noise_std*(double)rand()/RAND_MAX;

        x[i] = r;
        y[i] = q;
    }
}

int main()
{
    int i;
    int bits[N];
    double Re[K], Im[K];
    double x[N/4], y[N/4];

    // Generate random input bit stream
    for (i = 0; i < N; i++) {
        bits[i] = rand() % 2;
    }

    // Generate 16-QAM constellation points
    generateConstellation(Re, Im);

    // Modulate input bit stream using 16-QAM
    modulateQAM(bits, Re, Im, x, y);

    // Print out modulated signal
    for (i = 0; i < N/4; i++) {
        printf("%.3f %.3f\n", x[i], y[i]);
    }

    return 0;
}

该代码实现了一个简单的16-QAM调制器，首先生成了一个16-QAM星座图，然后将输入的二进制数据流映射到星座图中的符号，最后将符号转换为正弦波信号，并添加了一些高斯噪声。