通信原理实验之MPSK/MQAM 信号的星座图

一、实验目的

1、了解 MPSK 信号的星座图；

2、了解 MQAM 信号的星座图。

二、实验仪器

1、序列码产生器

2、2-M 进制转换器

3、PSK 调制器

4、QAM 调制器

5、星座图

三、实验的理论基础

1.MPSK 信号的二维矢量表示：

图8.1(a) 2PSK信号空间图

图 8.1(b) 4PSK 信号空间图

图 8.1© 8PSK 信号空间图

2.MQAM 信号的矢量表示：

MQAM 信号波形可表示为两个归一化正交基函数的线性组合，即：

图 8.2(a) 16QAM 信号空间图

图 8.2(b) 矩形 QAM 信号空间图

若 MQAM 信号空间图中矢量端点的分布是矩形的，即 MQAM 信号的星座图是矩形的，则

MQAM 的两相邻信号矢量的欧氏距离与 MPAM 的一样，其最小欧氏距离为：

四、实验内容及步骤

1、按照实验模型图 8.3 中所示从器材库中选取器材进行连接：本实验通过搭建 MPSK/MQAM信号的星座图实验来观察 64PSK 和 64QAM 信号的星座图，加深对 MPSK/MQAM 信号的理解。

图 8.3 MPSK/MQAM 信号的星座图实验框图

2、设置器材参数：（关于器材使用方法可以参考器材的参数说明）

（MPSK/MQAM 信号的星座图实验）

序列码产生器：序列的个数设置为 2400；

2-M 进制转换器：输出数据的进制数设置为 64； PSK 调制器：输入数据的进制数设置为 64；

QAM 调制器：输入数据的进制数设置为 64；

星座图：绘制符号个数设置为 400。（该值的设置须小于等于2400/log2 64= 400 ）

3、以上述仿真参数运行实验模型：

（1）观察 64PSK 和 64QAM 信号的星座图，与理论分析结果对比得出实验结论。

五、实验结果及分析

1、完成实验的仿真，并填写观察结果（包括观察 64PSK 和 64QAM 信号的星座图与理论分析结果进行对比）；

实验框图

64PSK 信号星座图 64QAM 信号星座图

64PSK 信号的星座图构成了为一个半径为 1，圆心在原点的由 64 个点组成的圆，有 64 个不同的相位取值，这符合理论分析。

64QAM 信号的星座图为矩形，一共有 64 个点，符合理论分析。

2、画出矩形 QAM 信号的空间图，虚线代表不同的 M 值的边界。

六、实验总结

通过本次实验，我们对 MPSK 和 MQAM 信号有了更加深刻的理解。从两个输出的星座图中可以看出，64QAM 中不同点的间距远大于 64PSK 图，即在高 M 时MQAM 信号更好。MPSK 信号的可靠性不高，但其包络恒定，随着多进制数 M 的增大，更多的信号点被限制在单位圆上，有更多的噪声干扰。而 MQAM 可以充分利用二维信号空间的平面来安排信号点，可以在增加 M 的时候，不会明显减小信号点间距，从而使频带利用率和误码率的综合性能更好。

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