Introduceer kort fasemodulatie

Fase beschrijft de meting van de verandering van de signaalgolfvorm, meestal in graden (hoeken), ook wel fasehoek genoemd.Wanneer de signaalgolfvorm periodiek verandert, is de golfvormcyclus 360°. In de functie y=Acos(ωx+φ) wordt ωx+φ de fase genoemd. Het werkelijke doel van de faseverschuiving is het moduleren van de digitale bitstroom op de radiofrequentiedraaggolf door selectief de continue sinusgolf in fase te verschuiven. De faseverschuiver verandert de sinusgolf met een bepaalde hoeveelheid en de fasedetector zet de fase van het signaal om in een spanning. Op deze manier zou de spanning worden omgezet in een digitale bitstroom. BPSK en QPSK zijn het populairst in digitale draadloze communicatie.Vervolgens haalt de ontvanger de bitstroom uit de faseverschuiving.

Binaire phase-shift keying (BPSK)

BPSK (ook wel PRK, Phase Reversal Keying of 2PSK genoemd) is de eenvoudigste vorm van Phase Shift Keying (PSK). Het maakt gebruik van twee fasen die 180 ° van elkaar zijn gescheiden en kan dus ook 2-PSK worden genoemd. Het maakt niet echt uit waar de constellatiepunten zich precies bevinden, en in deze figuur worden ze op de echte as weergegeven, op 0° en 180°. Daarom behandelt het het hoogste ruisniveau of vervorming voordat de demodulator een onjuiste beslissing neemt. Dat maakt hem de meest robuuste van alle PSK's. Het kan echter alleen moduleren met 1 bit/symbool (zoals te zien is in de afbeelding) en is dus niet geschikt voor toepassingen met hoge datasnelheden.

Het heeft twee faseverschuivingen van 0° en 180°, en digitale bits hebben twee mogelijkheden van 0 en 1, dus BPSK kan worden gebruikt om een ​​digitale bit in een sinusgolf te moduleren. Een faseverschuiving van 0° staat voor 0 en een faseverschuiving van 180° staat voor 1. Dit is een goede methode, maar QPSK is nog beter.

Kwadratuur phase-shift keying (QPSK)

Soms staat dit bekend als quadriphase PSK, 4-PSK of 4-QAM. (Hoewel de basisconcepten van QPSK en 4-QAM verschillend zijn, zijn de resulterende gemoduleerde radiogolven precies hetzelfde.) QPSK gebruikt vier punten op het constellatiediagram, op gelijke afstand van elkaar rond een cirkel. Met vier fasen kan QPSK twee bits per symbool coderen, weergegeven in het diagram met Gray-codering om de bit error rate (BER) te minimaliseren - soms verkeerd opgevat als tweemaal de BER van BPSK.De wiskundige analyse laat zien dat QPSK kan worden gebruikt om ofwel de datasnelheid te verdubbelen in vergelijking met een BPSK-systeem met behoud van dezelfde bandbreedte van het signaal, ofwel om de datasnelheid van BPSK te behouden, maar de benodigde bandbreedte te halveren. In dit laatste geval is de BER van QPSK precies hetzelfde als de BER van BPSK - en anders geloven is een veel voorkomende verwarring bij het overwegen of beschrijven van QPSK. De verzonden draaggolf kan een aantal faseveranderingen ondergaan.Aangezien radiocommunicatiekanalen worden toegewezen door agentschappen zoals de Federal Communications Commission die een voorgeschreven (maximale) bandbreedte geven, wordt het voordeel van QPSK ten opzichte van BPSK duidelijk: QPSK verzendt tweemaal de datasnelheid in een bepaalde bandbreedte in vergelijking met BPSK - bij dezelfde BER . De technische boete die wordt betaald, is dat QPSK-zenders en -ontvangers ingewikkelder zijn dan die voor BPSK. Met moderne elektronicatechnologie is de boete in kosten echter zeer bescheiden.Net als bij BPSK zijn er fase-ambiguïteitsproblemen aan de ontvangende kant, en differentieel gecodeerde QPSK wordt in de praktijk vaak gebruikt.

Laat een bericht achter 

Message List