1.演算法概述

       16QAM全稱正交幅度調製是英文Quadrature Amplitude Modulation的縮略語簡稱，意思是正交幅度調製，是一種數字調製方式。產生的方法有正交調幅法和複合相移法。

16QAM是指包含16種符號的QAM調製方式。

16QAM 調製解調原理方框圖如右圖1：

      16QAM 是用兩路獨立的正交 4ASK 訊號疊加而成，4ASK 是用多電平訊號去鍵控載波而得到的訊號。它是 2ASK 調製的推廣，和 2ASK 相比，這種調製的優點在於資訊傳輸速率高。

正交幅度調製是利用多進位制振幅鍵控（MASK）和正交載波調製相結合產生的。

16 進位制的正交振幅調製是一種振幅相位聯合鍵控訊號。

（1）正交調幅法，它是有 2 路正交的四電平振幅鍵控訊號疊加而成；

（2）複合相移法：它是用 2 路獨立的四相位移相鍵控訊號疊加而成。

這裡採用正交調幅法。

        串/並變換器將速率為Rb的二進位制碼元序列分為兩路,速率為Rb/2.2-4電平變換為Rb/2 的二進位制碼元序列變成速率為RS=Rb/log216 的 4 個電平訊號,4 電平訊號與正交載波相乘,完成正交調製,兩路訊號疊加後產生 16QAM訊號.在兩路速率為Rb/2 的二進位制碼元序列中,經 2-4 電平變換器輸出為 4 電平訊號,即M=16.經 4 電平正交幅度調製和疊加後,輸出 16 個訊號狀態

RS=Rb/log216=RB/4.

2. 16QAM 解調原理

       16QAM 訊號採取正交相干解調的方法解調，解調器首先對收到的 16QAM 訊號進行正交相干解調，一路與 cos ω c t 相乘，一路與 sin ω c t 相乘。然後經過低通濾波器，低通濾波器 LPF 濾除乘法器產生的高頻分量，獲得有用訊號，低通濾波器LPF 輸出經抽樣判決可恢復出電平訊號。

QAM解調部分：

將接收到的訊號和兩個正弦訊號相乘，即signal*sin, signal*cos.

其相位分別設定為pi/2,0表示SIN，COS

===================================================

然後將訊號分別通過根升餘弦濾波器。其具體的引數設定如下：

2.模擬效果預覽

matlab2013b執行，得到如下結果：

3.MATLAB程式

clc;
clear;
close all;
warning off;
addpath(genpath(pwd));
 
SNRindB1=0:1:15;
SNRindB2=0:0.1:15;
M=16;
k=log2(M);
for i=1:length(SNRindB1),
    smld_err_prb(i)=qammoto(SNRindB1(i));
end;
 
for i=1:length(SNRindB2),
    SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);
    theo_err_prb(i)=4*Qfunct(sqrt(3*k*SNR/(M-1)));
end;
 
figure(1);
subplot(211),semilogy(SNRindB1,smld_err_prb,'mo');  grid on; % 實際的信噪比—誤位元速率曲線
subplot(212),semilogy(SNRindB2,theo_err_prb,'r-');  grid on; % 理論的曲線
 
figure(2);
 
semilogy(SNRindB1,smld_err_prb,'r*');   % 實際的信噪比—誤位元速率曲線
hold on;
semilogy(SNRindB2,theo_err_prb,'b-');   % 理論的曲線
grid on;
legend('實際誤位元速率曲線','理論誤位元速率曲線');

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