在矿井这样的复杂环境中，无线通信面临着特殊的挑战，主要包括多径衰落、信号衰减和信号干扰等问题。这些问题严重影响了矿井无线通信系统的传输质量和可靠性。为了提高通信系统的性能，本文提出了一种基于16QAM-OFDM（正交频分复用）技术的矿井基带调制系统设计。
OFDM技术具有抗多径衰落的优良特性，可以通过将高速数据流分散到多个相互正交的低速子载波上，减少符号间干扰（ISI），并且能够有效地利用频率资源。由于每个子载波的带宽减小，多径传播引起的频率选择性衰落的影响随之降低。16QAM是一种16进制的正交幅度调制方式，它可以提供比其他调制方式更高的数据传输速率，同时在给定的信噪比（SNR）下，16QAM也能提供较高的频谱利用率。但在多径衰落严重的矿井环境中，16QAM对信噪比的要求更高，为了获得较好的传输性能，必须结合OFDM技术来解决多径衰落问题。
在设计矿井基带调制系统时，通常采用仿真软件如Matlab进行系统建模和性能分析。通过仿真，可以在没有物理硬件的情况下，测试系统的各种参数对传输性能的影响。具体来说，16QAM-OFDM基带调制系统的仿真通常涉及以下步骤：
1. 系统模型的构建：包括基带信号的生成、16QAM调制过程、OFDM调制过程以及信道模型的选择。
2. 调制与编码：将输入数据通过16QAM调制过程转换为基带信号，然后将这些信号调制到多个子载波上，形成OFDM信号。
3. 信号的发送与传输：模拟信号通过矿井传输环境时的路径损耗和多径效应。
4. 接收与解调：接收器将接收到的OFDM信号进行处理，包括同步、FFT（快速傅里叶变换）、16QAM解调以及判决。
5. 误码率分析：通过对不同信噪比下的仿真结果进行统计，计算误码率（BER）曲线。
根据仿真结果，可以评估系统的性能，进而优化系统参数，如调制方式、信号编码、子载波数目等，以获得最佳的传输性能。在矿井这种恶劣环境下，系统设计还需要考虑系统的可靠性和稳定性，确保信号在传输过程中即使在有衰落和干扰的情况下也能保持较低的误码率。
关键词“抗多径衰落”、“OFDM”、“16QAM”和“误码率”所代表的是系统设计中的关键因素。其中，抗多径衰落是OFDM技术的核心优势，16QAM是系统传输速率的关键所在，而误码率则是评估通信系统性能的直接指标。对于矿井通信系统的设计来说，这些因素的结合与优化至关重要。使用Matlab等仿真工具对16QAM-OFDM系统进行设计和仿真，是研究和开发矿井通信技术的有效手段。
本文引用了coal technology杂志2011年第30卷，第06期的文献内容。作者是CAI Cui-cui和SHEN Lei，他们分别来自安徽理工大学的电气与信息工程学院。通过文献中的理论分析和仿真实验，最终可以得出系统的误码率曲线，为矿井无线通信技术的改进提供了理论依据和实践指导。
