Matlab及Simulink 的QAM调制解调仿真
QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析
通信原理课程设计报告书课题名称 16QAM 调制与解调 的MATLAB 实现及调制性能分析姓 名学 号 学 院 通信与电子工程学院专 业 通信工程 指导教师李梦醒2012年 01 月 01日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※2009级通信工程专业通信原理课程设计16QAM调制与解调的MATLAB实现及调制性能分析1 设计目的（1）掌握16QAM调制与解调的原理。
（2）掌握星座图的原理并能熟悉星座图的应用。
（3）熟悉并掌握MATLAB的使用方法。
（4）通过对16QAM调制性能的分析了解16QAM调制相对于其它调制方式的优缺点。
2 设计原理正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation,QAM）是一种振幅和相位联合键控。
虽然MPSK和MDPSK等相移键控的带宽和功率方面都具有优势，即带宽占用小和比特噪声比要求低。
但是由图1可见，在MPSK体制中，随着8/ 5π8/3π8/π8/7π8/9π8/11π8/13π8/15π图 1 8PSK 信号相位M 的增大，相邻相位的距离逐渐减小，使噪声容限随之减小，误码率难于保证。
为了改善在M 大时的噪声容限，发展出了QAM 体制。
在QAM 体制中，信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制。
这种信号的一个码元可以表示为0()cos() (1)k k k s t A t kT t k T ωθ=+<≤+ （2—1）式中：k=整数；k A 和k θ分别可以取多个离散值。
式（2—1）可以展开为00()cos cos sin sin k k k k k s t A t A t θωθω=- （2—2）令 X k = A k cos k ， Y k = -A k sink则式（2—1）变为00()cos sin k k k s t X t Y t ωω=+ （2—3）k X 和k Y 也是可以取多个离散的变量。
从式（2—3）看出，()k s t 可以看作是两个正交的振幅键控信号之和。
QAM调制解调的仿真实现报告-
一、设计任务任务：使用 MATLAB 软件，实现对 QAM 系统调制与解调过程的仿真，并分析系统的可靠性。
二、实验内容（1）对原始信号分别进行 4QAM 和 16QAM 调制，画出星座图；（2）采用高斯信道传输信号，画出信噪比为 13dB 时，4QAM 和 16QAM 的接收信号星座图；（3）画出两种调制方式的眼图；（4）解调接收信号，分别绘制 4QAM 和 16QAM 的误码率曲线图，并与理论值进行对比；（5）提交详细的设计报告和实验报告。
三、设计原理QAM 调制原理：QAM 调制是把 2ASK 和 2PSK 两种调制技术结合起来的一种调制技术，使得带宽得到双倍扩展。
QAM 调制技术用两路独立的基带信号对频率相同、相位正交的两个载波进行抑制载波双边带调幅，并将已调信号加在一起进行传输。
nQAM 代表 n 个状态的正交调幅，一般有二进制（4QAM）、四进制（16QAM）、八进制（64QAM）。
我们要得到多进制的 QAM 信号，需将二进制信号转换为 m 电平的多进制信号，然后进行正交调制，最后相加输出。
正交调制及相干解调原理框图如下：QAM 调制说明：MQAM 可以用正交调制的方法产生，本仿真中分别取 M=16 和 4。
M=16 时，进行的是幅度和相位相结合的 16 个信号点的调制。
M=4 时，进行的是幅度和相位相结合的 4 个信号点的调制。
为了观察信道噪声对该调制方式的影响，我们在已调信号中又加入了不同强度的高斯白噪声，并统计其译码误码率。
为了简化程序和得到可靠的误码率，我们在解调时并未从已调信号中恢复载波，而是直接产生与调制时一模一样的载波来进行信号解调。
四、实验步骤：（1）我们整个代码编写为 MQAM 格式，在刚开始时，会询问选择 4QAM 还16QAM，然后开始运行。
（2）首先生成一个随机且长度为 n*k 的二进制比特流。
（3）在 MATLAB 中 16QAM 调制器要求输入的信号为 0~M-1 这 1M 个值，所以需要用函数 reshape 和 bi2de 将二进制的比特流转换为对应的十进制这 M 个值。
MATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明
姓名：NikeyMATLAB环境下16QAM调制及解调仿真程序说明一、正交调制及相干解调原理框图正交调制原理框图相干解调原理框图二、MQAM调制介绍及本仿真程序的几点说明MQAM可以用正交调制的方法产生，本仿真中取M=16，即幅度和相位相结合的16个信号点的调制。
为了观察信道噪声对该调制方式的影响，我们在已调信号中又加入了不同强度的高斯白噪声，并统计其译码误码率。
为了简化程序和得到可靠的误码率，我们在解调时并未从已调信号中恢复载波，而是直接产生与调制时一模一样的载波来进行信号解调。
三、仿真结果图附源程序代码：clear;clc;echo off;close all;N=10000; %设定码元数量fb=1; %基带信号频率fs=32; %抽样频率fc=4; %载波频率,为便于观察已调信号，我们把载波频率设的较低Kbase=2; % Kbase=1,不经基带成形滤波，直接调制;% Kbase=2,基带经成形滤波器滤波后，再进行调制info=random_binary(N); %产生二进制信号序列[y,I,Q]=qam(info,Kbase,fs,fb,fc); %对基带信号进行16QAM调制y1=y; y2=y; %备份信号，供后续仿真用T=length(info)/fb; m=fs/fb; nn=length(info);dt=1/fs; t=0:dt:T-dt;subplot(211);%便于观察，这里显示的已调信号及其频谱均为无噪声干扰的理想情况%由于测试信号码元数量为10000个，在这里我们只显示其总数的1/10plot(t(1:1000),y(1:1000),t(1:1000),I(1:1000),t(1:1000),Q(1:1000),[0 35],[0 0],'b:'); title('已调信号(In:red,Qn:green)');%傅里叶变换，求出已调信号的频谱n=length(y); y=fft(y)/n; y=abs(y(1:fix(n/2)))*2;q=find(y<1e-04); y(q)=1e-04; y=20*log10(y);f1=m/n; f=0:f1:(length(y)-1)*f1;subplot(223);plot(f,y,'r');grid on;title('已调信号频谱'); xlabel('f/fb');%画出16QAM调制方式对应的星座图subplot(224);constel(y1,fs,fb,fc); title('星座图');SNR_in_dB=8:2:24; %AWGN信道信噪比for j=1:length(SNR_in_dB)y_add_noise=awgn(y2,SNR_in_dB(j)); %加入不同强度的高斯白噪声y_output=qamdet(y_add_noise,fs,fb,fc); %对已调信号进行解调numoferr=0;for i=1:Nif (y_output(i)~=info(i)),numoferr=numoferr+1;end;end;Pe(j)=numoferr/N; %统计误码率end;figure;semilogy(SNR_in_dB,Pe,'red*-');grid on;xlabel('SNR in dB');ylabel('Pe');title('16QAM调制在不同信道噪声强度下的误码率');%产生二进制信源随机序列function [info]=random_binary(N)if nargin == 0, %如果没有输入参数，则指定信息序列为10000个码元 N=10000;end;for i=1:N,temp=rand;if (temp<,info(i)=0; % 1/2的概率输出为0elseinfo(i)=1; % 1/2的概率输出为1endend;function [y,I,Q]=qam(x,Kbase,fs,fb,fc);%T=length(x)/fb; m=fs/fb; nn=length(x);dt=1/fs; t=0:dt:T-dt;%串/并变换分离出I分量、Q分量，然后再分别进行电平映射I=x(1:2:nn-1); [I,In]=two2four(I,4*m);Q=x(2:2:nn); [Q,Qn]=two2four(Q,4*m);if Kbase==2; %基带成形滤波I=bshape(I,fs,fb/4); Q=bshape(Q,fs,fb/4);end;y=I.*cos(2*pi*fc*t)-Q.*sin(2*pi*fc*t); %调制%QAM信号解调function [xn,x]=qamdet(y,fs,fb,fc);dt=1/fs; t=0:dt:(length(y)-1)*dt;I=y.*cos(2*pi*fc*t);Q=-y.*sin(2*pi*fc*t);[b,a]=butter(2,2*fb/fs); %设计巴特沃斯滤波器I=filtfilt(b,a,I);Q=filtfilt(b,a,Q);m=4*fs/fb; N=length(y)/m; n=(.6:1:N)*m; n=fix(n);In=I(n); Qn=Q(n); xn=four2two([In Qn]);%I分量Q分量并/串转换，最终恢复成码元序列xnnn=length(xn); xn=[xn(1:nn/2);xn(nn/2+1:nn)];xn=xn(:); xn=xn';%基带升余弦成形滤波器function y=bshape(x,fs,fb,N,alfa,delay);%设置默认参数if nargin<6; delay=8; end;if nargin<5; alfa=; end;if nargin<4; N=16; end;b=firrcos(N,fb,2*alfa*fb,fs);y=filter(b,1,x);%二进制转换成四进制function [y,yn]=two2four(x,m);T=[0 1;3 2]; n=length(x); ii=1;for i=1:2:n-1;xi=x(i:i+1)+1;yn(ii)=T(xi(1),xi(2));ii=ii+1;end;yn=; y=yn;for i=1:m-1;y=[y;yn];end;y=y(:)'; %映射电平分别为；；；%四进制转换成二进制function xn=four2two(yn);y=yn; ymin=min(y); ymax=max(y); ymax=max([ymax abs(ymin)]); ymin=-abs(ymax); yn=(y-ymin)*3/(ymax-ymin);%设置门限电平，判决I0=find(yn< ; yn(I0)=zeros(size(I0)); I1=find(yn>= & yn<; yn(I1)=ones(size(I1)); I2=find(yn>= & yn<; yn(I2)=ones(size(I2))*2; I3=find(yn>=; yn(I3)=ones(size(I3))*3; %一位四进制码元转换为两位二进制码元T=[0 0;0 1;1 1;1 0]; n=length(yn);for i=1:n;xn(i,:)=T(yn(i)+1,:);end;xn=xn'; xn=xn(:); xn=xn';%画出星座图function c=constel(x,fs,fb,fc);N=length(x); m=2*fs/fb; n=fs/fc;i1=m-n; i=1; ph0=(i1-1)*2*pi/n;while i <= N/m;xi=x(i1:i1+n-1);y=2*fft(xi)/n; c(i)=y(2);i=i+1; i1=i1+m;end;%如果无输出，则作图if nargout<1;cmax=max(abs(c));ph=(0:5:360)*pi/180;plot*cos(ph),*sin(ph),'c');hold on;for i=1:length(c);ph=ph0-angle(c(i));a=abs(c(i))/cmax*;plot(a*cos(ph),a*sin(ph),'r*');end;plot([ ],[0 0],'k:',[0 0],[ ],'k:');hold off; axis equal; axis([ ]);end;。
基于Matlab／Simulink的QAM通信系统的仿真
００ ” ， 过 查 表 寻 址 ， Ｍ０ Ｅ ＳＭ６ ０ １时 经 用 Ｄ Ｌ Ｉ ． 真 出 来 的 结 果 ０仿
如 图 ６所 示
由 图 ６可 以 看 出 ，在 各 个 取 样 点 码 之 间 的 串扰 比 较 小 ．
【】田耘 ， 文 波 ， 延 伟 ， 无 线 通 信 Ｆ Ｇ 设 计 ［ ． 京 ： ３ 徐 张 等． ＰＡ Ｍ】 北
ｓｍｕ ａｉ ｎ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｒ ｅ ｃ ｂ ｄｉ ｅａｌ ｎ ｏ ｍｕ ａ ｏ ｅ ｕ ｔ ａ ｅａ ａｙ ｉｅ ． ｄ ｃ ｔｄ￡ ａ ｅｓｍｕ ａｉ ｎｒ ｓ ｌ ｉ ｌ ｔ ａ ａ ｔｒ ｅｄ ｓ ｒ ｅ ｄ ｔｉ ａ ｄｓ ｍｅｓ ｏ ａ ｉ ｎ ｉ ｌｔ ｎｒ ｓ ｌ ｒ ｎ ｌｓｚ ｄ ｉ ｉ ｉａｅ ｈ ｔｈ ｉ ｓ ｈ ｓｎ ｔ ｉ ｌｔ ｕｔ ｏ ｅ ｓ ｒ ｄ ｎ ｉｌ ｔ ｈ ｏ ｅ ｃ ｒ ｓ ｌ Ｍｏ ｅ ｖ ｒ ｈ ｉ ｌ ｔ ｄ ｌｉ ｅｙ ｓｍｐ ｅ ａ ｄ ａ ｈ ｅ ｅ ｈ ｎ ｉ ｐ ｎ ｅ ｕ Ｌ Ｔ ｅ ａ ｅ ｉ ｅ ｔ ａ ｏ ｔ ｅ ｒ ｔ ａ ｅ ｕ ｔ． ｒ ｏ ｅ ．ｔ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｍｏ ｅ Ｓ ｖ ｒ ｉ ｌ ｎ ｃ ｉｖ ｓ ｔ ｅ ａ ｔ ｉ ａ ｔｒ ｓ ｌ ｈ ｃ ｉｌ ｓ ｏ ｃ
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进 行 抑 制 载 波 的 双边 带 调 幅 ，利用 这种 已调 信 号 的频 谱 在 同
基于MATLAB 的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真通信原理课程设计
通信原理课程设计报告题目：基于MATLAB 的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真班级：通信工程1411姓名：杨仕浩(2014111347）解博文(2014111321）介子豪(2014111322）指导老师：罗倩倩成绩：日期：2016 年12 月21 日基于MATLAB的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真摘要：正交幅度调制技术（QAM）是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术，因此在自适应信道调制技术中得到了较多应用。
本次课程设计主要运用MATLAB软件对M =16 进制正交幅度调制系统进行了仿真，从理论上验证16进制正交幅度调制系统工作原理，为实际应用和科学合理地设计正交幅度调制系统,提供了便捷、高效、直观的重要方法。
实验及仿真的结果证明，多进制正交幅度调制解调易于实现，且性能良好，是未来通信技术的主要研究方向之一，并有广阔的应用前景。
关键词：正交幅度调制系统；MATLAB；仿真目录1引言 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2课程设计的基本任务和要求 (1)1.3仿真平台Matlab (1)2 QAM系统的介绍 (2)2.1正交幅度调制技术 (2)2.2QAM调制解调原理 (5)2.3QAM的误码率性能 (7)3 多进制正交幅度（M-QAM）调制及相干解调原理框图 (9)4 基于MATLAB的多进制正交幅度（M-QAM）调制及相干解调设计与仿真 (10)4.1系统设计 (10)4.2随机信号的生成 (10)4.3星座图映射 (11)4.4波形成形（平方根升余弦滤波器） (13)4.5调制 (14)4.6加入高斯白噪声之后解调 (15)5 仿真结果及分析 (20)6 总结与体会 (23)6.1总结 (23)6.2心得体会 (24)【参考文献】 (25)附录 (26)1引言本次课程设计主要运用MATLAB软件进行程序编写。
实现模拟基带信号经QAM调制与相干解调的传输过程，通过分析比较调制解调输出波形以及功率谱特征，理解QAM调制解调原理。
基于Matlab／Simulink的QAM通信系统的仿真
基于Matlab／Simulink的QAM通信系统的仿真陈毓;程铃【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)013【摘要】The simulation model of the QAM communication system is built by using Matlab＇s Simulink toolbox.The simulation parameters are described in detail and some simulation results are analysized.It is indicated that the simulation results are identical to theoretical results. Moreover, the simulation model is very simple and achieves the anticipant result. The simulating of digital communications system based on Matlab has provided an efficient simulation platform to design a QAM system practically and scientifically.%利用Matlab的Simulink工具箱建立了QAM系统的仿真模型，详细地叙述了仿真参数的设置，分析了仿真结果，仿真结果与理论结果一致。
该仿真模型简单，而且达到了预期的效果。
仿真结果表明：通过Matlab仿真数字通信系统具有较强的可实现性，为实际应用和科学合理地设计QAM通信系统。
提供了高效的仿真平台。
【总页数】3页(P93-94,97)【作者】陈毓;程铃【作者单位】92724部队,山东青岛266109;南京信息工程大学,江苏南京210044【正文语种】中文【中图分类】TN914【相关文献】1.基于MATLAB/SIMULINK的QDPSK通信系统仿真 [J], 谢斌;蔡虔;钟文涛2.基于Matlab/Simulink的QDPSK通信系统仿真 [J], 程铃3.基于MATLAB/SIMULINK的模拟通信系统仿真 [J], 周开利4.基于MATLAB/simulink的跳频扩频通信系统的仿真 [J], 孙云5.基于Matlab/Simulink虚拟仿真的通信系统建模的研究与探索 [J], 朱明慧;方淼因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于Matlab的QAM调制系统仿真
《通信技术综合实验》实验报告题目基于Matlab的QAM调制系统仿真系（院）计算机科学技术系专业通信工程班级学生学号2011年 1月 11日基于Matlab的QAM调制系统仿真1.引言随着通信业迅速的发展，传统通信系统的容量已经越来越不能满足当前用户的要求，而可用频谱资源有限，业不能靠无限增加频道数目来解决系统容量问题。
另外，人们亦不能满足通信单一的语音服务，希望能利用移动进行图像等多媒体信息的通信。
但由于图像通信比需要更大的信道容量。
高效、可靠的数字传输系统对于数字图像通信系统的实现很重要，正交幅度调制QAM是数字通信中一种经常利用的数字调制技术，尤其是多进制QAM具有很高的频带利用率，在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下，正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
为了加深对QAM调制解调数字传输系统的理解，本实验对整个16－QAM基带传输系统的仿真，结构框图如图所示:2.仿真分析与设计（1）随机信号的生成利用Matlab中自带的函数randsrc来产生0、1等概分布的随机信号。
源代码如下所示：global NN=300;global pp=0.5;source=randsrc(1,N,[1,0;p,1-p]);（2）星座图映射将等概分布的0、1信号映射到16QAM星座图上。
每四个bit构成一个码子，具体实现的方法是，将输入的信号进行串并转换分成两路，分别叫做I路和Q路。
再把每一路的信号分别按照两位格雷码的规则进行映射，这样实际上最终得到了四位格雷码。
为了清楚说明，参看表1表1 两位格雷码的映射规律源代码如下所示：function [y1,y2]=Qam_modulation(x)%QAM_modulation%对产生的二进制序列进行QAM调制%=====首先进行串并转换，将原二进制序列转换成两路信号N=length(x);a=1:2:N;y1=x(a);y2=x(a+1);%=====分别对两路信号进行QPSK调制%======对两路信号分别进行2－4电平变换a=1:2:N/2;temp1=y1(a);temp2=y1(a+1);y11=temp1*2+temp2;temp1=y2(a);temp2=y2(a+1);y22=temp1*2+temp2;%=======对两路信号分别进行相位调制a=1:N/4;y1=(y11*2-1-4)*1.*cos(2*pi*a);y2=(y22*2-1-4)*1.*cos(2*pi*a);%========按照格雷码的规则进行映射y1(find(y11==0))=-3;y1(find(y11==1))=-1;y1(find(y11==3))=1;y1(find(y11==2))=3;y2(find(y22==0))=-3;y2(find(y22==1))=-1;y2(find(y22==3))=1;y2(find(y22==2))=3;（3）插值为了能够模拟高斯白噪声的宽频谱特性，以及为了能够显示波形生成器（平方根升余弦滤波器）的效果，所以在原始信号中间添加一些0点。
m-qam通信系统及matlab的仿真
四. M-QAM的matlab仿真
仿真程序似下： fs = 128e3 ; fc = 20e3; M=16; type_of_mod="qam"; Down_samp = 2; test_data = "my_speech.wav"; siz = wavread(test_data， "size"); [data， fcar] = wavread(test_data);
由此可以发现这类任务模式事实上质定是 操 纵现有的有线*络带宽来传送互联*络信息. 在 这类模式下任务时， Cable Modem终端系统 （CMTS）在整个系统中起到非常关键的作用，
它不光是 Cable Modem的操纵中间， 同时且 它仍是 有线电视*络与互联*络的接口部分. 用 户通过CMTS与互连*络交流信息.
这类任务方式所带来的好处是 显而易见的， 有线电视用户不必铺设新的信息通道， 操纵 现有的有线电视路线， 即可以与互连*络交互 信息.
式中Ts为码元宽度， m=1， 2， …， M， M为Am和Bm的电平数.
QAM中的振幅Am和Bm， 可以示意成： Am=dmA， Bm=emA
式中， A是 固定的振幅， （dm， em）决意 已调QAM信号在信号空间中的坐标点
二. QAM的调制和相干解调
■ QAM的调制和相干解调似图一. 在调制端， 输入信息经过串同时变幻后分为两路， 分 不经过2电平到L电平的变幻， 造成Am和 Bm ， 之后Am和Bm经过调制低通滤波器， 与 彼此正交的各路载波相乘. 末了将两个信号 相加就能得到已调输出信号y(t).
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天津理工大学计算机与通信工程学院通信工程专业设计说明书基于Matlab/Simulink的16QAM调制解调仿真设计与研究姓名学号班级指导老师日期目录摘要 (2)第一章前言 (3)1.1 Matlab简介 (3)1.2 Matlab下的simulink简介 (3)1.3 Simulink 与通信仿真 (4)第二章 16QAM (6)2.1 QAM介绍 (6)2.2 QAM调制解调原理 (6)2.3 QAM调制解调框图 (6)2.4 正交振幅调制系统 (7)第三章 16QAM的Matlab仿真 (9)3.1 Matlab仿真 (9)3.2 Matlab仿真结果 (9)第四章 16QAM的Matlab-simulin仿真 (13)4.1 simulink仿真框图 (13)4.2 simulink仿真参数设置 (13)4.3 simulink仿真结果 (16)4.4 16QAM通信系统性能分析 (18)第五章结论.................................................... (19)参考文献 (20)附录 (21)摘要MATLAB（矩阵实验室）是MATrix LABoratory的缩写，是一款由美国The MathWorks公司出品的商业数学软件。
MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
Simulink是MATLAB 软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。
正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是一种频谱利用率很高的调制方式，其在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛应用。
数字调制具有3种基本方式：数字振幅调制、数字频率调制、数字相位调制，这3种数字调制方式都存在不足之处，如：频谱利用率低、抗多径抗衰弱能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等。
关键词：Matlab、simulink、调制、解调第一章前言1.1Matlab简介MATLAB（矩阵实验室）是MATrix LABoratory的缩写，是一款由美国The MathWorks公司出品的商业数学软件。
MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C，C++和FORTRAN）编写的程序。
尽管MATLAB主要用于数值运算，但利用为数众多的附加工具箱（Toolbox）它也适合不同领域的应用，例如控制系统设计与分析、图像处理、信号处理与通讯、金融建模和分析等。
另外还有一个配套软件包Simulink，提供了一个可视化开发环境，常用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
1.2Matlab下的simulink简介Simulink是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。
所谓模型化图形输入是指Simulink提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取），从而进行仿真与分析。
使用Simulink来建模、分析和仿真各种动态系统(包括连续系统、离散系统和混合系统)，将是一件非常轻松的事情。
它提供的图形化的交互环境，只需用鼠标拖动的方法便能迅速地建立起系统框图模型，甚至不需要编写一行代码。
利用Simulink进行系统的建模仿真，其最大的优点是易学、易用，并能依托MATLAB 提供的丰富的仿真资源。
Simulink的功能：1. 交互式、图形化的建模环境。
Simulink提供了丰富的模块库以帮助用户快速地建立动态系统模型。
建模时只需使用鼠标拖放不同模块库中的系统模块并将它们连接起来。
2. 交互式的仿真环境。
Simulink框图提供了交互性很强的仿真环境，既可以通过下拉菜单执行仿真，也可以通过命令行进行仿真。
菜单方式对于交互工作非常方便，而命令行方式对于运行一大类仿真如蒙特卡罗仿真非常有用。
3. 专用模块库(Blocksets)。
作为Simulink建模系统的补充，MathWorks公司还开发了专用功能块程序包，如DSP Blockset和Communication Blockset等。
通过使用这些程序包用户可以迅速地对系统进行建模、仿真与分析。
更重要的是用户还可以对系统模型进行代码生成，并将生成的代码下载到不同的目标机上。
4. 提供了仿真库的扩充和定制机制。
Simulink 的开放式结构允许用户扩展仿真环境的功能：采用MATLAB、FORTRAN和C代码生成自定义模块库，并拥有自己的图标和界面。
因此用户可以将使用FORTRAN或C 编写的代码链接进来，或者购买使用第三方开发提供的模块库进行更高级的系统设计、仿真与分析。
Simulink具有以下特点：1. 基于矩阵的数值计算2. 高级编程语言3. 图形与可视化4. 工具箱提供面向具体应用领的功能5. 丰富的数据 I/O 工具6. 提供与其它高级语言的接口7. 开放与可扩展的体系结构1.3 Simulink与通信仿真仿真是衡量系统性能的工具，它通过仿真模型的仿真结果来推断原系统的性能，从而为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参考。
仿真是科学研究和工程建设中不可缺少的方法。
实际的通信系统是一个功能结构相当复杂的系统，对于这个系统作出的任何改变都可能影响到整个系统的性能和稳定。
而Simulink作为Matlab提供的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的工具包，提供了仿真所需的信源编码、纠错编码、信道、调制解调以及其它所用的全部库函数和模块。
可见，不管对任何复杂的通信系统，用Simulink对其仿真都是一个不错的选择。
第二章16QAM2.1 QAM介绍在现代通信中，提高频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。
近年来，随着通信业务需求的迅速增长，寻找频谱利用率高的数字调制方式已成为数字通信系统设计、研究的主要目标之一。
正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是一种频谱利用率很高的调制方式，其在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛应用。
在移动通信中，随着微蜂窝和微微蜂窝的出现，使得信道传输特性发生了很大变化。
过去在传统蜂窝系统中不能应用的正交振幅调制也引起人们的重视。
QAM数字调制器作为DVB系统的前端设备，接收来自编码器、复用器、DVB网关、视频服务器等设备的TS流，进行RS编码、卷积编码和QAM数字调制，输出的射频信号可以直接在有线电视网上传送，同时也可根据需要选择中频输出。
它以其灵活的配置和优越的性能指标，广泛的应用于数字有线电视传输领域和数字MMDS系统。
作为国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式之一，随着微蜂窝（Microcell）和微微蜂窝（Picocell）系统的出现，使得信道的传输特性发生了很大变化，接收机和发射机之间通常具有很强的支达分量，以往在蜂窝系统中不能应用的但频谱利用率很高的WAM已引起人们的重视，许多学者已对16QAM 及其它变型的QAM在PCN中的应用进行了广泛深入地研究。
2.2 QAM调制解调原理在发送端调制器中串/并变换使得信息速率为Rb的输入二进制信号分成两个速率为Rb/2的二进制信号，2/L电平转换将每个速率为Rb/2的二进制信号变为速率为Rb/（2lbL）的电平信号，然后分别与两个正交载波相乘，再相加后即得MQAM信号。
在接收端解调器中可以采用正交的相干解调方法。
接受到的信号分两路进入两个正交的载波的相干解调器，再分别进入判决器形成L进制信号并输出二进制信号，最后经并/串变换后得到基带信号。
2.3 QAM调制解调原理框图QAM的调制解调框图如图1和2所示。
图1 调制图2 解调2.4 正交振幅调制系统数字调制具有3种基本方式：数字振幅调制、数字频率调制、数字相位调制，这3种数字调制方式都存在不足之处，如：频谱利用率低、抗多径抗衰弱能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等。
为了改善这些不足，近几十年来人们不断提出一些新的数字调制解调技术，以适应各种通信系统的要求。
其主要研究内容围绕着减小信号带宽以提高信号频谱利用率；提高功率利用率以增强抗噪声性能；适应各种随参信道以增强抗多径抗衰落能力等。
例如，在恒参信道中，正交振幅调制（QAM）方式具有高的频谱利用率，因此正交振幅调制（QAM）在卫星通信和有线电视网络高速数据传输等领域得到广泛应用。
所谓正交振幅调制是用两个独立的基带波形对两个互相正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制。
在这种调制中，已调载波的振幅和相位都随两个独立的基带信号变化。
采用多进制正交振幅调制，可记为MQAM（M>2）。
增大M可提高频率利用率，也即提高传输有效性。
第三章16QAM的Matlab仿真3.1 Matlab仿真(1)生成一个随机且长度为10000的二进制比特流，画出了前50个比特的信号图。
(2)在MATLAB中16QAM调制器要求输入的信号为0-15这16个值，所以需要用函数reshape和bi2de将二进制的比特流转换为对应的十六进制信号。
(3)利用MATLAB中的modem.qammod函数生成16QAM调制器，再通过其对信号进行调制并画出信号的星座图。