qammod
直交振幅変調 (QAM)
説明
例
QAM を使用してデータを変調し、結果を散布図にプロットします。
変調次数を 16 に設定し、それぞれに予想されるシンボルを含むデータ ベクトルを作成します。
M = 16; x = (0:M-1)';
関数 qammod を使用してデータを変調します。
y = qammod(x,M);
関数 scatterplot を使用して、変調した信号コンスタレーションを表示します。
scatterplot(y)
変調次数を 256 に設定して、変調された信号の散布図を表示します。
M = 256; x = (0:M-1)'; y = qammod(x,M); scatterplot(y)
QAM を使用してランダム データ シンボルを変調します。平均信号強度が 1 W になるように変調器出力を正規化します。
変調次数を設定してランダム データを生成します。
M = 64; x = randi([0 M-1],1000,1);
データを変調します。名前と値の引数 'UnitAveragePower' を使用して、平均電力が 1 W になるように出力信号を設定します。
y = qammod(x,M,UnitAveragePower=true);
信号が単位平均パワーをもつことを確認します。
avgPower = mean(abs(y).^2)
avgPower = 1.0070
結果のコンスタレーションをプロットします。
scatterplot(y)
title('64-QAM, Average Power = 1 W')
グレイ、バイナリおよびカスタムの各シンボル マッピングの QAM コンスタレーションをプロットします。
変調次数を設定し、変調スキームのシンボルの完全なセットを含むデータ シーケンスを作成します。
M = 16; d = 0:M-1;
データを変調し、そのコンスタレーションをプロットします。既定のシンボル マッピングではグレイ符号の順序を使用します。点は逐次的になっていません。
y = qammod(d,M,PlotConstellation=true);
バイナリ シンボル マッピングで変調処理を繰り返します。シンボル マッピングはバイナリ符号の順序に従い、かつ連続しています。
z = qammod(d,M,'bin',PlotConstellation=true);
カスタムのシンボル マッピングを作成します。
smap = randperm(M)-1;
変調を行い、コンスタレーションをプロットします。
w = qammod(d,M,smap,PlotConstellation=true);
さまざまな M-QAM コンスタレーションをプロットして、形状が変調次数によって異なることを示します。
シンボルあたりのビット数 から、変調次数 の値のベクトルを定義します。
k = 1:7; % Number of bits per symbol M = 2.^k; % Modulation order
forループを使用して、変調スキームのシンボルの完全なセットを含むデータ シーケンスを作成し、そのデータを変調して、ベクトル k の値の範囲内で各変調次数のコンスタレーションをプロットします。シンボルあたりのビット数 k によってコンスタレーションの形状が異なることに注意してください。
kの値が偶数である場合、コンスタレーションは正方形になる。の値が奇数である場合、コンスタレーションは十字になる。
および の場合、コンスタレーションは四角形になる。
for ii = 1:length(M) disp(['k = ',num2str(k(ii))]) d = 0:M(ii)-1; y = qammod(d,M(ii),PlotConstellation=true); end
k = 1
k = 2
k = 3
k = 4
k = 5
k = 6
k = 7
64-QAM を使用してビットのシーケンスを変調します。ノイズの多いチャネルを通して信号を渡します。結果のコンスタレーション ダイアグラムを表示します。
変調次数を設定し、シンボルあたりのビット数を求めます。
M = 64; k = log2(M);
バイナリ データのシーケンスを作成します。バイナリ入力を使用する場合、入力の行数はシンボルあたりのビット数の整数倍でなければなりません。
data = randi([0 1],1000*k,1);
ビット入力を使用して信号を変調し、単位平均パワーをもつように設定します。
txSig = qammod(data,M, ... InputType='bit', ... UnitAveragePower=true);
ノイズの多いチャネルを通して信号を渡します。
rxSig = awgn(txSig,25);
コンスタレーション ダイアグラムをプロットします。
cd = comm.ConstellationDiagram(ShowReferenceConstellation=false); cd(rxSig)
固定小数点 QAM 信号を復調し、データが正しく復元されていることを検証します。
変調次数を 64 として設定し、シンボルあたりのビット数を求めます。
M = 64; bitsPerSym = log2(M);
ランダムなビットを生成します。ビット モードで動作している場合、入力データの長さはシンボルあたりのビット数の整数倍でなければなりません。
x = randi([0 1],10*bitsPerSym,1);
バイナリ シンボル マッピングを使用して入力データを変調します。固定小数点データを出力するように変調器を設定します。数値データ型は符号付きで、語長は 16 ビット、小数部の長さは 10 ビットです。
y = qammod(x,M,'bin', ... InputType='bit', ... OutputDataType=numerictype(1,16,10));
64-QAM 信号を復調します。復調されたデータが入力データと一致することを検証します。
z = qamdemod(y,M,'bin',OutputType='bit'); s = isequal(x,double(z))
s = logical
1
ユーティリティ関数 helperAvgPow2MinD を使用して、関数 qammod および qamdemod の硬判定出力用に平均電力の正規化を適用します。正規化された平均電力に合わせてコンスタレーションをスケーリングし、基準となるコンスタレーションとスケーリング後のコンスタレーションをプロットします。
指定した平均電力と変調次数に基づいてシンボルの最小距離を計算します。
M = 64; avgPwr = 2; minD = helperAvgPow2MinD(avgPwr,M);
範囲 [0, M - 1] のランダムな整数から成る信号を変調し、変調後のシンボルをスケーリングします。
x = randi([0,M-1],1000,1); y = qammod(x,M); yTx = (minD/2) .* y;
信号の平均電力が、指定した平均電力 avgPow とほぼ同じであることを確認します。
sigPwr = mean(abs(yTx).^2)
sigPwr = 2.0141
avgPwr
avgPwr = 2
RF またはチャネル劣化要因を適用せずに、送信信号を受信信号に割り当てます。受信信号を歪ませる劣化要因がないため、復調された信号は元の信号と一致します。硬判定を使用してシンボルを復調し、信号が正しく復調されたことを確認します。
yRx = yTx; z = qamdemod(yRx*2/minD,M); checkDemodIsEqual = isequal(x,z)
checkDemodIsEqual = logical
1
refC = qammod([0:M-1]',M);
コンスタレーションを表示します。
maxAx = ceil(max(abs(refC))); cd = comm.ConstellationDiagram(2, ... 'ShowReferenceConstellation',0, ... 'ShowLegend',true, ... 'XLimits',[-(maxAx) maxAx],'YLimits',[-(maxAx) maxAx], ... 'ChannelNames', ... {'y','yTx'}); cd(y,yTx)
ユーティリティ関数 helperPeakPow2MinD を使用して、関数 qammod および qamdemod の硬判定出力用にピーク電力を正規化します。正規化されたピーク電力に合わせてコンスタレーションをスケーリングし、基準となるコンスタレーションとスケーリング後のコンスタレーションをプロットします。
指定したピーク電力と変調次数に基づいてシンボルの最小距離を計算します。
M = 16; pkPwr = 30; minD = helperPeakPow2MinD(pkPwr,M);
範囲 [0, M - 1] のランダムな整数から成る信号を変調し、変調後のシンボルをスケーリングします。
x = randi([0,M-1],1000,1); y = qammod(x,M); yTx = (minD/2) .* y;
信号のピーク電力が、指定したピーク電力 pkPow とほぼ同じであることを確認します。
sigPwr = max(abs(yTx).^2)
sigPwr = 30
pkPwr
pkPwr = 30
RF またはチャネル劣化要因を適用せずに、送信信号を受信信号に割り当てます。受信信号を歪ませる劣化要因がないため、復調された信号は元の信号と一致します。硬判定を使用してシンボルを復調し、信号が正しく復調されたことを確認します。
yRx = yTx; z = qamdemod(yRx*2/minD,M); checkDemodIsEqual = isequal(x,z)
checkDemodIsEqual = logical
1
refC = qammod([0:M-1]',M);
コンスタレーションを表示します。
maxAx = ceil(max(abs(refC))); cd = comm.ConstellationDiagram(2, ... 'ShowReferenceConstellation',0, ... 'ShowLegend',true, ... 'XLimits',[-(maxAx) maxAx],'YLimits',[-(maxAx) maxAx], ... 'ChannelNames', ... {'y','yTx'}); cd(y,yTx)
