W systemie komunikacyjnym modulacja jest metodą, za pomocą której właściwości sygnału nośnej są zmieniane zgodnie z sygnałami wiadomości. Istnieją dwa rodzaje modulacji metody oparte na typie sygnału pasma podstawowego. Są to modulacja analogowa i modulacja cyfrowa. W modulacji cyfrowej sygnał pasma podstawowego to dane cyfrowe w postaci zer i jedynek. Kluczowanie z przesunięciem fazy to metoda modulacji cyfrowej, w której faza nośnej jest zmieniana zgodnie z sygnałem pasma podstawowego. Istnieją dwa rodzaje metod kluczowania z przesunięciem fazowym - kluczowanie binarne z przesunięciem fazowym i kluczowanie z przesunięciem kwadraturowym w fazie.
Co to jest quadrature Phase Shift Keying?
Quadrature Phase Shift Keying to metoda modulacji cyfrowej. W tej metodzie faza fali nośnej jest zmieniana zgodnie z cyfrowym sygnałem pasma podstawowego. Faza nośnej pozostaje taka sama, gdy logika wejściowa ma wartość 1, ale przechodzi w przesunięcie fazowe, gdy logika jest równa 0. W kwadraturowym kluczowaniu z przesunięciem fazowym modulowane są jednocześnie dwa bity informacyjne, w przeciwieństwie do binarnego kluczowania z przesunięciem fazy, gdzie tylko jeden bit jest przekazane za symbol. Tutaj są cztery przesunięcia fazy nośnej z różnicą faz ± 90 ° dla czterech możliwych kombinacji dwóch bitów (00, 01, 10, 11). Czas trwania symbolu w tej modulacji jest dwukrotnie dłuższy niż czas trwania bitu.
Schemat obwodu
Zamiast konwertować bity na strumień cyfrowy, QPSK konwertuje go na pary bitów. Ta metoda jest również znana jako Dwustronna modulacja nośna z tłumieniem pasma metoda. Obwód modulacji QPSK składa się z rozdzielacza bitów, 2-bitowego konwertera szeregowego na równoległy, dwóch mnożników, lokalny oscylator i lato.
Schemat obwodu z kluczowaniem kwadraturowym z przesunięciem fazy
Na wejściu nadajnika bity sygnału komunikatu są rozdzielane na bity parzyste i bity nieparzyste za pomocą rozdzielacza bitów. Te bity są następnie mnożone przez ten sam przebieg nośnej, aby wygenerować sygnały parzyste QPSK i nieparzyste QPSK. Sygnał Even QPSK jest przesunięty fazowo o 90 ° przy użyciu przesuwnika fazy przed modulacją. Tutaj lokalny oscylator jest używany do generowania fali nośnej. Po rozdzieleniu bitów używany jest 2-bitowy konwerter szeregowo-równoległy. Po pomnożeniu przez przebieg nośnej, zarówno parzyste QPSK, jak i nieparzyste QPSK są podawane latowi, kiedy uzyskuje się wyjście modulacji.
Na końcu odbiornika do demodulacji używane są dwa detektory produktu. Detektory tego produktu konwertują zmodulowany sygnał QPSK na sygnały parzyste QPSK i nieparzyste QPSK. Następnie sygnały przechodzą przez dwa filtry pasmowe i dwóch integratorów. Po przetworzeniu sygnały są nakładane na 2-bitowe konwerter równoległy na szeregowy , którego wyjście jest zrekonstruowanym sygnałem.
Przebieg kwadraturowego kluczowania przesunięcia fazowego
Po przetworzeniu sygnałów QPSK parzystych i nieparzystych są one stosowane latem, kiedy uzyskuje się modulowany sygnał wyjściowy.
Quadrature-Phase-Shift-Keying-Waveform.
Zalety i wady
- Zapewnia dobrą odporność na zakłócenia.
- W porównaniu do BPSK przepustowość wykorzystywana przez QPSK jest zmniejszona o połowę.
- Szybkość transmisji informacji przy kwadraturowym kluczowaniu z przesunięciem fazowym jest wyższa, ponieważ transmituje dwa bity na symbol nośnej.
- Moc nośna pozostaje stała, ponieważ zmiana amplitudy QPSK jest niewielka.
- Efektywne wykorzystanie dostępnej szerokości pasma transmisji.
- Niskie prawdopodobieństwo błędu w porównaniu z innymi metodami.
- Wadą QPSK w porównaniu do BPSK jest złożoność obwodu.
QPSK jest zwykle preferowany w aplikacjach, w których wymagane są duże szybkości transmisji i szybkość przesyłania danych. Do symulacji tej metody używany jest kod Matlab. Jaki jest pożytek z lata w modulacji QPSK?
