通信工程師設(shè)備環(huán)境16QAM仿真結(jié)果分析

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4.4.2  16QAM仿真結(jié)果分析
用均勻隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于16種可能的由 b1，b2，b3，b4 4比特星座圖成的信息符號(hào)序列。將這個(gè)信息符號(hào)映射到對(duì)應(yīng)的信號(hào)點(diǎn)，它們具有坐標(biāo) Amc，Ams 。用兩個(gè)高斯隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生噪聲分量 nc，ns 。為方便計(jì)，信道相移f置為0。這樣，接收到的信號(hào)加噪聲向量是r= Amc+nc，Ams+ns ，檢測(cè)器計(jì)算距離測(cè)度，并用最接近接收信號(hào)向量的信號(hào)點(diǎn)作出判定。差錯(cuò)計(jì)數(shù)器對(duì)檢測(cè)序列中的符號(hào)差錯(cuò)計(jì)數(shù)。圖4-4給出的是在不同的SNR參數(shù)值下，傳輸N=10000個(gè)符號(hào)的仿真結(jié)果。

實(shí)際上數(shù)字微波信道是由微波設(shè)備與復(fù)用設(shè)備之間的基帶傳輸信道和高頻信道兩部分星座圖成,因此對(duì)復(fù)用設(shè)備而言,數(shù)字微波信道的頻帶利用率是這兩部分共同作用的結(jié)果。一般基帶信號(hào)往往用電纜傳輸,當(dāng)信道的傳輸特性具有理想低通濾波器特性時(shí),對(duì)傳輸二進(jìn)制基帶碼的基帶傳輸信道,其頻帶利用率理想值為2 bit/(s-Hz)。當(dāng)基帶傳輸來的信道碼對(duì)載波調(diào)相后,已調(diào)波為雙邊帶信號(hào),傳輸特性為帶通型.對(duì)二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制方式,其信道頻帶利用率為12 bit/(s?Hz),這意味著在單位頻帶,單位時(shí)間內(nèi)高頻信道可達(dá)到的傳輸速率是基帶信道的一半。其中，QPSK和QAM的基帶傳輸信道頻帶利用率同為2 bit/(s-Hz)，高頻信道的頻帶利用率QPSK為1，16QAM為2。在數(shù)字微波通信系統(tǒng)中常用比特誤碼率來表示誤碼性能，記作ebP或BER。在誤碼率相同的條件下，QPSK所要求的歸一化信噪比比QAM的要低。從兩種調(diào)制方式比較，各有以下特點(diǎn)和不同之處：

（1）QPSK為恒包絡(luò)信號(hào)，因此，它的星點(diǎn)均在一個(gè)同心圓上，而MQAM則為方行（也有其他行，但并非圓行）。因此，前者信息只載荷到載波的相位上，而MQAM則為幅相調(diào)制，由幅度和相位共同載荷一個(gè)符號(hào)信息，它的已調(diào)波當(dāng)M>4時(shí)不是等幅包絡(luò)。
（2）MQAM（當(dāng)M>4）抗干擾能力優(yōu)于MPSK信號(hào)。從M=16時(shí)兩種調(diào)制方式的星座圖可以計(jì)算出來，相鄰最近星點(diǎn)的歐式距離為

結(jié)果表明，當(dāng)M>4時(shí)，如M=16，QAM系統(tǒng)的鄰近星點(diǎn)距離較16PSK系統(tǒng)大2A，因此它比同樣M時(shí)的MPSK抗干擾性強(qiáng)。
（1）由上式可以看出，QPSK星座圖上相鄰最近星點(diǎn)的歐氏距離為，大于16QAM的0.47A,所以其判斷域大,故此判錯(cuò)的概率很小,所以QPSK的誤碼率比16QAM的誤碼率低。
（2）由于MPSK是以M來等分2π作為已調(diào)波相位，當(dāng)M值大時(shí)，各信號(hào)狀間非但不正交，而且2p/M的相鄰信號(hào)的相位差也太小，因此對(duì)干擾顯得很脆弱。它只適于M≤16的應(yīng)用。一般常用QPSK，有時(shí)用8PSK。

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