QAM调制解调的仿真实验

【实例简介】本实例用于QAM调制解调的仿真
【实例截图】
【核心代码】clear;
clc;
close all;
%%%%%%%%%%%星座图&眼图%%%%%%%%%%%
M = input('Please Input M(4/16) Of MQAM:');   %如M=4. M=16
k=log2(M);        %bitsPerSym = 1og2 (M)，码元比特数
n=6000;          
x = randi([0 1], n*k, 1);          %生成随机二进制比特流,序列长度为k倍数，n*k
x4=reshape (x, k, length(x)/k);    %矩阵变换，将二进制比特流转换为k行n列矩阵
xsym=bi2de(x4','left-msb');        %将k位二进制数转化为对应十进制数
   %'表示矩阵共轭转置，left-msb表示左为最高有效位
y = qammod(x,M,'bin','InputType','bit');        %QAM调制
                                                %bin，自然二进制编码顺序
%InputType，bit，表示消息信号为二进制，第一位MSB，最后一位LSB
yn = awgn(y, 18) ;      %将白高斯噪声添加到已调信号，信噪比设为18dB
scatterplot (y) ;       %画出QAM信号的星座图
%title('接收信号矢量图/编码图');
text (real (y) 0.1, imag(y), dec2bin(xsym) ) ;%在横real (y) 1, 纵 imag (у)坐标处按列标注M进制xsym转二进制的数
axis([-5 5 -5 5]);
hold on

h = scatterplot(yn,1,0, 'b.');%经过信道后接收到的含白噪声的信号星座图
hold on;
scatterplot(y, 1, 0,'r*',h);%加入不含白噪声的信号星座图
title('接收信号星座图');
legend('含噪声接收信号','不含噪声信号');
axis([-5 5 -5 5]);
hold on;

eyediagram(y , 2) ;
eyediagram(yn, 2) ;%眼图
yd = qamdemod(y,M,'bin','OutputType','bit'); %QAM解调

%%%%%%%%%%%基带信号和解调信号%%%%%%%%
figure;
subplot(2, 1, 1);
stem(x(1:50),'filled');%画出相应的二进制比特流信号前五十位
title('基带二进制随机序列');
xlabel('比特序列');
ylabel('信号幅度');
subplot(2,1,2) ;
stem(yd(1:50));%画出相应的M进制信号序列
title('解调后的二进制序列');
xlabel('比特序列');ylabel('信号幅度');

%%%%%%实际与理论误码率计算%%%%%%%%%%%
SNR_in_dB=0:1:24; %AWGN信道信噪比;
for j=1:length(SNR_in_dB)
    numoferr=0;
    y_add_noise = awgn(y, SNR_in_dB(j)) ;%加入不同强度的高斯白噪声;
    y_output = qamdemod(y_add_noise, M,'bin','OutputType','bit'); %对己调信号进行解调
    for i=1: length(x)
        if (y_output(i)~=x(i))
            numoferr=numoferr 1;    
        end
    end
    Pe(j)= numoferr/length(x); %t通过错误码元数与总码元数之比求误码率，不同j是不同信噪比下的误码率
end
%%%%%%%%%%%%%%%理论误差值%%%%%%%%%%%%%%
SNR_in_dB1=0:1:24;
berQ = berawgn(SNR_in_dB1,'qam',M);
%%%%%%%%%合并画误码率曲线图 %%%%%%%%%%
figure();
semilogy(SNR_in_dB, Pe,'red*-');
hold on;
semilogy (SNR_in_dB1, berQ);
title("误码率比较");
legend('实际误码率','理论误码率');
hold on;
grid on;
xlim([0 15]);
xlabel('SNR/dB');
ylabel('Pel');
disp(Pe);
disp(berQ);