本文介绍了QAM的概念、产生、优点和缺点，以及在高斯白噪声中的误符号率性能。我们通过MATLAB仿真获得不同的16QAM误符号率性能，并且找到最佳的16QAM星座图。常规的格雷编码不适合最佳星座图，因此，我们可以再一次用MATLAB仿真获得和比较不同映射的误比特率性能。

本文的另一个贡献是，一个标准化的仿真程序可以输入任意的16QAM星座图来对误符号率进行仿真。同时，我们也建立了一个友好的MATLAB图形用户界面（GUI），从而使之容易输入星座图测试坐标，并且方便地比较不同星座图的仿真结果。

16QAM最佳星座图的误比特率的编码优化

同一个星座图不同的编码，误比特率是不同的。这是对最佳星座图的另一个要优化的地方。规则的方形星座图能实现格雷编码，邻近星座点的编码只差一个比特，其他的星座图则不一定能实现格雷编码，要尽量使邻近星座点的编码差得越少，这样误比特率也就会越低。

因为最佳星座图每个点周围有六个点，不可能每个点都只差一个比特，无法实现严格的格雷编码，不过也可以通过精心的安排，做到尽量使邻近星座点相差少一点。如图3-3就是一种不错的编码方法，上面已经标明各个相邻点之间的相差比特数，其中有11个相邻点之间相差2位，22个相邻点之间相差1位，而且也是关于过原点的斜线对称的。

不同星座图的16QAM误码率比较

下面通过仿真的方法来对比一些常用的16QAM星座图的误符号率性能，并且验证第三章中提到的16QAM最佳星座图。为了便于直观地比较，在仿真曲线出来的同时也顺便把星座图画出来。如图4-3所示为各16QAM星座图的误符号率比较图，由于在低信噪比下各星座图都相差不大，所以这里只截取10dB~15dB的信噪比作为比较。图4-4为用MATLAB画出来的星座图，颜色与仿真曲线一一对应。

本课题主要研究对各种不同星座图的正交幅度调制16-QAM进行误符号率和误比特率的仿真，对比在其他条件相同的情况下，不同的星座分布图对16-QAM误符号率或误比特率的影响，最后找出误码性能最优的星座图，并且介绍如何使矩形进行菱形的转换和信号星座的优化。最后对整个MATLAB仿真使用友好的图形用户界面进行优化，使操作更简洁方便。

本次毕业设计采用MATLAB作为仿真的软件。MATLAB是一种强大的工程计算软件，它的应用范围非常广泛，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。并且具有相当多的优势：(1)、友好的工作平台和编程环境；(2)、简单易用的程序语言；(3)、强大的科学计算机数据处理能力；(4)、出色的图形处理功能；(5)、应用广泛的模块集合工具箱；(6)、实用的程序接口和发布平台；(7)、应用软件开发。

通信电路与系统仿真过程可以分为五个步骤：1、系统建模：根据要分析的通信电路与系统，建立相应的数学模型。2、仿真算法：找到合适的仿真算法。 MATLAB已经被确认为准确、可靠的科学计算标准软件。3、仿真语言：应用仿真语言编写计算程序。MTLAB语言有非常突出的优点，是通信电路与系统仿真首选的仿真语言。4、仿真计算：根据初步的仿真结果对该数学模型进行验证。5、系统仿真：进行系统仿真，并认真地分析仿真的结果。

在本次毕业设计的过程中对16QAM信号最佳星座图的寻找，并且对其误码率跟其他常用星座图尤其是矩形星座图进行对比是全文的关键所在。对不同星座图的误码率仿真让我对16QAM正交幅度调制有了更深入的认识，特别是星座图的分布对误码率的影响，以及不同编码对误比特率的影响。因为QAM可以看作是幅度和相位的联合调制，所以，对幅度调制和相位调制也有了一定的了解。

另外，对MATLAB软件的应用，尤其是在通信仿真中的应用，也得到了进一步的熟悉。学习了一点之前从来没碰到过的MATLAB图形用户界面，对图形界面编程也有了初步的掌握。