基于软件无线电的16-QAM调制解调的研究

论文摘要

16-QAM作为一种高效的调制解调方式,在高清电视、卫星通信、数字微波传输等许多通信领域得到了日益广泛的应用。在通信系统中,使用基于软件无线电（Software-defined Radio, SDR）的调制解调方法已经成为技术发展的方向。软件无线电是通信领域的新兴技术,它的核心思想就是构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将调制解调等各种功能使用该平台上的软件来完成。它的主要特点是软件的灵活性和结构的开放性。本文基于软件无线电知识对16-QAM的调制解调方法进行了详细的研究,并使用Simulink软件进行了建模仿真。主要工作包括:1.系统分析了16-QAM调制解调的基本结构与原理。介绍了16-QAM信号产生的原理和解调所需要的关键步骤。2.根据调制基本原理对16-QAM调制器的进行建模,并通过Simulink软件进行分析仿真。3.根据解调的基本原理对16-QAM解调器进行建模。详细分析和讨论了码元定时恢复算法和载波恢复的算法。其中码元定时恢复部分主要讨论了内插滤波器、定时误差信号的提取、环路滤波器和数控振荡器的原理和实现方法,并对经典的定时算法进行了必要的改进。载波恢复部分主要讨论了16-QAM解调中载波恢复的原理和方法,并最终确定使用经典的直接判决法进行载波恢复。4.对16-QAM的全系统进行Simulink建模仿真。综上,本文对基于软件无线电的16-QAM调制解调技术进行了详细的分析与研究,并建立了一个比较完整的通信模型,最后通过Simulink仿真证明了设计结果的正确性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 QAM 的应用及研究意义
• 1.2 软件无线电背景与发展概况
• 1.2.1 软件无线电的背景
• 1.2.2 软件无线电的发展概况
• 1.2.3 软件无线电的基本思想
• 1.3 Simulink 简介
• 1.4 本文内容和结构
• 第二章 16-QAM 调制解调的基本原理
• 2.1 16-QAM 的调制
• 2.1.1 16-QAM 调制的基本原理
• 2.1.2 16-QAM 调制的实现方法
• 2.2 16-QAM 的解调
• 2.2.1 16-QAM 解调的基本原理
• 2.2.2 16-QAM 解调的实现方法
• 2.3 本章小结
• 第三章 16-QAM 调制器的研究
• 3.1 发送滤波器
• 3.1.1 发送滤波器的原理
• 3.1.2 发送滤波器的设计
• 3.2 Sinc 效应
• 3.3 Simulink 仿真
• 3.4 本章小结
• 第四章 符号同步的研究
• 4.1 符号同步简介
• 4.2 符号同步的原理与实现
• 4.2.1 简介
• 4.2.2 内插滤波器
• 4.2.2.1 内插滤波器的原理
• 4.2.2.2 内插滤波器的实现
• 4.2.3 定时误差的提取
• 4.2.3.1 定时误差提取的原理
• 4.2.3.2 定时误差提取的实现
• 4.2.4 环路滤波器
• 4.2.4.1 环路滤波器的原理
• 4.2.4.2 环路滤波器的实现
• 4.2.5 控制器
• 4.2.5.1 控制器的原理
• 4.2.5.2 NCO 的实现
• 4.2.6 Simulink 仿真结果
• 4.3 本章小结
• 第五章 载波恢复的研究
• 5.1 载波恢复简介
• 5.2 三种载波恢复的方法
• 5.2.1 平方环方法
• 5.2.2 科斯塔斯环法
• 5.2.3 直接判决法（Decision-Directed）
• 5.3 环路滤波器和判决器
• 5.4 波形产生器
• 5.5 Simulink 仿真
• 5.6 本章小结
• 第六章 16-QAM 全系统的Simulink 仿真
• 6.1 Simulink 仿真
• 6.2 本章小结
• 第七章 总结和展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢