Matlab星座图

在MATLAB中，星座圖（Constellation Diagram）通常用於展示數字調製信號的相位和幅度信息。星座圖是通信系統中常用的工具，用於分析調製信號的質量和性能。以下是使用MATLAB繪製星座圖的步驟：

1. 生成調製信號

首先，生成一個調製信號。以QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）為例：

% 生成隨機比特序列
bits = randi([0 1], 1000, 1);

% 將比特序列轉換為符號
symbols = bi2de(reshape(bits, [], 2));

% QPSK調製
modulatedSignal = pskmod(symbols, 4, pi/4);

2. 繪製星座圖

使用scatterplot函式繪製星座圖：

% 繪製星座圖
scatterplot(modulatedSignal);
title('QPSK Constellation Diagram');
grid on;

3. 添加噪聲（可選）

為了模擬實際通信環境中的噪聲，可以向信號中添加高斯噪聲：

% 添加高斯噪聲
SNR = 10; % 信噪比（dB）
noisySignal = awgn(modulatedSignal, SNR, 'measured');

% 繪製帶噪聲的星座圖
scatterplot(noisySignal);
title('QPSK Constellation Diagram with Noise');
grid on;

4. 完整代碼示例

以下是一個完整的MATLAB代碼示例，展示如何生成QPSK信號並繪製星座圖：

% 生成隨機比特序列
bits = randi([0 1], 1000, 1);

% 將比特序列轉換為符號
symbols = bi2de(reshape(bits, [], 2));

% QPSK調製
modulatedSignal = pskmod(symbols, 4, pi/4);

% 繪製星座圖
figure;
scatterplot(modulatedSignal);
title('QPSK Constellation Diagram');
grid on;

% 添加高斯噪聲
SNR = 10; % 信噪比（dB）
noisySignal = awgn(modulatedSignal, SNR, 'measured');

% 繪製帶噪聲的星座圖
figure;
scatterplot(noisySignal);
title('QPSK Constellation Diagram with Noise');
grid on;

5. 其他調製方式

除了QPSK，MATLAB還支持其他調製方式，如BPSK、16-QAM等。只需更改調製函式即可：

BPSK: pskmod(symbols, 2, pi)
16-QAM: qammod(symbols, 16)

6. 結果分析

通過觀察星座圖，可以直觀地判斷信號的質量。理想情況下，星座點應集中在理想位置，噪聲會導致星座點擴散。通過調整信噪比（SNR），可以觀察到噪聲對信號的影響。

7. 總結

MATLAB提供了強大的工具來生成和繪製星座圖，幫助分析數字調製信號的性能。通過調整調製方式和添加噪聲，可以模擬不同的通信環境，從而更好地理解信號的特性和性能。