Esittele vaiheittain modulointi

Vaihe kuvaa signaalin aaltomuodon muutoksen mittaamista, yleensä asteina (kulmina), jota kutsutaan myös vaihekulmaksi.Kun signaalin aaltomuoto muuttuu jaksollisesti, aaltomuodon sykli on 360 °. Funktiossa y = Acos (ωx+φ) ωx+φ kutsutaan vaiheeksi. Vaihesiirron todellinen tarkoitus on moduloida radiotaajuuskantoaallon digitaalista bittivirtaa siirtämällä valikoivasti jatkuvaa siniaaltoa. Vaiheensiirtäjä muuttaa siniaaltoa tietyllä määrällä ja vaiheilmaisin muuntaa signaalin vaiheen jännitteeksi. Tällä tavalla jännite muutettaisiin digitaaliseksi bittivirraksi. BPSK ja QPSK ovat suosituimpia digitaalisessa langattomassa viestinnässä.Tämän jälkeen vastaanotin ottaa bittivirran pois vaihesiirrosta.

Binaarinen vaihesiirtoavain (BPSK)

BPSK (kutsutaan myös joskus PRK: ksi, vaiheenkääntöavaimiksi tai 2PSK: ksi) on yksinkertaisin vaihesiirtoavaimen (PSK) muoto. Se käyttää kahta vaihetta, jotka on erotettu 180 °, joten niitä voidaan kutsua myös 2-PSK: ksi. Sillä ei ole erityistä väliä, missä tähdistöpisteet on sijoitettu, ja tässä kuvassa ne on esitetty todellisella akselilla, 0 ° ja 180 °. Siksi se käsittelee korkeimman melutason tai vääristymän ennen kuin demodulaattori tekee virheellisen päätöksen. Tämä tekee siitä kaikkien PSK: iden vankkaimman. Se voi kuitenkin moduloida vain 1 bittiä/symboli (kuten kuvassa näkyy), joten se ei sovellu korkean datanopeuden sovelluksiin.

Siinä on kaksi vaihesiirtoa 0 ° ja 180 °, ja digitaalisilla bitteillä on kaksi mahdollisuutta 0 ja 1, joten BPSK: lla voidaan moduloida digitaalinen bitti siniaallossa. Vaihesiirto 0 ° edustaa 0 ja vaihesiirto 180 ° kuvaa 1. Tämä on hyvä menetelmä, mutta QPSK on vielä parempi.

Kvadratuurinen vaihesiirtoavain (QPSK)

Joskus tämä tunnetaan nelivaiheisena PSK, 4-PSK tai 4-QAM. (Vaikka QPSK: n ja 4-QAM: n pääkäsitteet ovat erilaisia, tuloksena olevat moduloidut radioaallot ovat täsmälleen samat.) QPSK käyttää konstellaatiokaaviossa neljää pistettä, jotka on erotettu ympyrän ympäri. Neljä vaihetta käyttämällä QPSK voi koodata kaksi bittiä symbolia kohden, kuten kaaviossa näkyy harmaalla koodauksella bittivirhesuhteen (BER) minimoimiseksi - joskus väärin kuin kaksi kertaa BPSK: n BER.Matemaattinen analyysi osoittaa, että QPSK: ta voidaan käyttää joko kaksinkertaistamaan datanopeus verrattuna BPSK-järjestelmään säilyttäen samalla signaalin kaistanleveys, tai ylläpitämään BPSK: n datanopeutta, mutta puolittamaan tarvittavan kaistanleveyden. Tässä jälkimmäisessä tapauksessa QPSK: n ryhmäpoikkeusasetus on täsmälleen sama kuin BPSK: n ryhmäpoikkeusasetus - ja uskominen eri tavalla on yleinen hämmennys QPSK: n tarkastelun tai kuvaamisen yhteydessä. Lähetetty kantoaalto voi käydä läpi useita vaiheita.Koska radioviestintäkanavat allokoivat virastot, kuten Federal Communications Commission, joka antaa määrätyn (suurimman) kaistanleveyden, QPSK: n etu BPSK: hen nähden on ilmeinen: QPSK lähettää kaksinkertaisen tiedonsiirtonopeuden tietyllä kaistanleveydellä verrattuna BPSK: hen - samalla BER: llä . Maksettava tekninen rangaistus on, että QPSK -lähettimet ja -vastaanottimet ovat monimutkaisempia kuin BPSK: n. Nykyaikaisella elektroniikkatekniikalla kustannukset ovat kuitenkin kohtuulliset.Kuten BPSK: n kohdalla, vastaanottopäässä on vaiheiden epäselvyyksiä, ja eri tavalla koodattua QPSK: ta käytetään usein käytännössä.

Jätä viesti 

viestiluettelo