Quadrature Phase Shift Keying: aaltomuoto ja sen edut

Quadrature Phase Shift Keying: aaltomuoto ja sen edut

Viestintäjärjestelmässä modulointi on menetelmä, jolla kantoaaltosignaalin ominaisuuksia vaihdellaan sanomasignaalien mukaan. On kaksi modulaatiotyypit kantataajuisen signaalin tyyppiin perustuvat menetelmät. Ne ovat analoginen modulaatio ja digitaalinen modulaatio. Digitaalisessa modulaatiossa kantataajuussignaali on digitaalinen data 0: n ja 1: n muodossa. Vaiheensiirtoavain on digitaalisen moduloinnin menetelmä, jossa kantoaallon vaihetta muutetaan kantataajuussignaalin mukaan. Vaiheensiirtomenetelmiä on kahta tyyppiä - binaarinen vaihesiirtoavaus ja kvadratuurivaiheenvaihtonäppäimistö.



Mikä on Quadrature Phase Shift Keying?

Quadrature Phase Shift Keying on digitaalinen modulaatiomenetelmä. Tässä menetelmässä kantoaaltomuodon vaihetta muutetaan digitaalisen kantataajuussignaalin mukaan. Kantoaallon vaihe pysyy samana, kun sisääntulologiikka on 1, mutta siirtyy vaihesiirtymään, kun logiikka on 0. Quadrature Phase Shift Keying -sovelluksessa kaksi informaatiobittiä moduloidaan kerralla, toisin kuin binäärivaiheen siirtonäppäimissä, joissa on vain yksi bitti läpäissyt symbolia kohti. Tässä on neljä kantoaaltovaihesiirtymää, joiden vaihe-ero on ± 90 ° neljälle mahdolliselle kahden bitin yhdistelmälle (00, 01, 10, 11). Symbolien kesto tässä modulaatiossa on kaksinkertainen bittien kestoon.


Piirikaavio

Sen sijaan, että bitit muunnettaisiin digitaaliseksi virraksi, QPSK muuntaa sen bittipareiksi. Tämä menetelmä tunnetaan myös nimellä Kaksoisnauhan tukahdutettu kantoaallon modulointi menetelmä. QPSK-modulointipiiri koostuu bittijakajasta, 2-bittisestä sarjasta rinnakkaismuuntimeen, kahdesta kertojasta, paikallinen oskillaattori ja kesä.





Quadrature-vaihevaihto-näppäilypiirikaavio

Quadrature-vaihevaihto-näppäilypiirikaavio

Lähettimen tulossa viestisignaalibitit erotetaan parillisina ja parittomina bitteinä bittijakajaa käyttämällä. Nämä bitit kerrotaan sitten samalla kantoaaltomuodolla parillisten QPSK- ja Odd QPSK -signaalien muodostamiseksi. Tasainen QPSK-signaali vaihesiirtää 90 °, vaihevaihtajaa käyttäen, ennen modulointia. Tässä paikallista oskillaattoria käytetään kantoaaltomuodon muodostamiseen. Bittien erottamisen jälkeen käytetään 2-bittistä sarjamuunnosta sarjaan. Kertomisen kantoaaltomuodon kanssa sekä parillinen QPSK että pariton QPSK annetaan kesälle, kun saadaan modulointilähtö.



Demoduloinnin vastaanottimen päässä käytetään kahta tuotetunnistinta. Tämä tuotetunnistin muuntaa moduloidun QPSK-signaalin parillisiksi QPSK- ja parittomiksi QPSK-signaaleiksi. Sitten signaalit kulkevat kahden läpi kaistanpäästösuodattimet ja kaksi integraattoria. Käsittelyn jälkeen signaalit viedään 2-bittisiin rinnakkaissarjamuunnin , jonka lähtö on rekonstruoitu signaali.

Quadrature Phase Shift -avaimen aaltomuoto

Parillisen ja parittoman QPSK-signaalin käsittelyn jälkeen ne kohdistetaan kesään, jossa moduloitu lähtö saadaan.


Quadrature-vaihevaihto-näppäilevä aaltomuoto.

Quadrature-vaihevaihto-näppäilevä aaltomuoto.

Hyödyt ja haitat

  • Se tarjoaa hyvän meluherkkyyden.
  • BPSK: hen verrattuna QPSK: n käyttämä kaistanleveys pienenee puoleen.
  • Quadrature Phase Shift Keyingin tiedonsiirtonopeus on suurempi, koska se lähettää kaksi bittiä kantoaaltosymbolia kohden.
  • Kantoaaltoteho pysyy vakiona, koska QPSK-amplitudin vaihtelu on pieni.
  • Käytettävissä olevan siirtokaistanleveyden tehokas hyödyntäminen.
  • Pieni virhetodennäköisyys muihin menetelmiin verrattuna.
  • QPSK: n haittana BPSK: hen verrattuna on piirin monimutkaisuus.

QPSK on yleensä edullinen sovelluksissa, joissa vaaditaan suurta bittinopeutta ja tiedonsiirron nopeutta. Tämän menetelmän simulointiin käytetään Matlab-koodia. Mitä hyötyä kesältä on QPSK-modulaatiossa?