Digital Modulation Faz: BPSK, QPSK, DQPSK

Radyo Frekans Modilasyon
Digital modulasyon faz se yon metòd versatile ak lajman itilize nan fil transfere done dijital.

Nan paj anvan an, nou te wè ke nou ka itilize varyasyon disrè nan anplitid yon konpayi asirans oswa frekans kòm yon fason pou reprezante moun ak zewo. Li ta dwe vini kòm pa gen sipriz ke nou ka tou reprezante done dijital lè l sèvi avèk faz; teknik sa a rele faz chanjman Kole (PSK).

Binè Faz Chanjman Klavye
Se kalite ki pi senp nan PSK rele binè faz chanjman Kole (BPSK), kote "binè" refere a itilize nan de konpansasyon faz (yonn pou lojik segondè, yonn pou lojik ki ba).

Nou ka entwitivman rekonèt ke sistèm lan ap gen plis vanyan si gen pi gwo separasyon ant de faz sa yo-nan kou li ta difisil pou yon reseptè distenge ant yon senbòl ak yon konpansasyon faz nan 90 ° ak yon senbòl ak yon konpansasyon faz nan ... 91 °. 

Nou sèlman gen 360 ° nan faz yo travay avèk, se konsa diferans lan maksimòm ant lojik-segondè yo ak lojik-ki ba faz se 180 °. Men, nou konnen chanjman yon sinusoid pa 180 ° se menm jan ak Envèse li; konsa, nou ka panse a BPSK kòm tou senpleman inverse konpayi asirans lan an repons a yon eta lojik epi kite li pou kont li nan repons a lòt eta a lojik.

Pou pran sa a yon etap pi lwen, nou konnen miltipliye yon sinusoid pa yon sèl negatif se menm jan ak Envèse li. Sa a kondwi a posiblite pou aplike BPSK lè l sèvi avèk sa yo konfigirasyon pyès ki nan konpitè debaz:

Sepandan, konplo sa a te kapab fasilman rezilta nan tranzisyon wo-pant nan fòm lan konpayi asirans: si tranzisyon an ant eta lojik rive lè konpayi asirans lan se nan valè maksimòm li yo, vòlè a konpayi asirans gen rapidman deplase nan vòltaj la minimòm.




High-pant evènman tankou sa yo, se endezirab paske yo jenere pi wo-frekans enèji ki ta ka entèfere ak lòt siyal RF. Epitou, anplifikatè gen kapasite limite pou pwodwi chanjman wo pant lan nan vòltaj pwodiksyon.

Si nou rafine aplikasyon ki pi wo a ak de karakteristik adisyonèl, nou ka asire lis tranzisyon ant senbòl. Premyèman, nou bezwen asire ke peryòd la ti jan dijital se egal a youn oswa plis konplete konpayi asirans sik. 

Dezyèmman, nou bezwen senkroniz tranzisyon yo dijital ak fòm lan konpayi asirans. Avèk amelyorasyon sa yo, nou ta ka desine sistèm lan tèlman chanjman 180 faz rive nan lè siyal konpayi asirans lan se (oswa trè pre) pasaj zewo.

 

QPSK
BPSK transfere yon ti jan pou chak senbòl, ki se sa ki nou ap abitye byen lwen tèlman. Tout bagay nou te diskite ak konsiderasyon modulation dijital sipoze ke siyal konpayi asirans lan modifye dapre si wi ou non yon vòltaj dijital se lojik ki ba oswa lojik segondè, ak reseptè a konstwi done dijital pa entèprete chak senbòl kòm swa yon 0 oswa yon.

Anvan nou diskite kadifinasyon faz chanjman Kole (QPSK), nou bezwen prezante sa ki annapre yo konsèp enpòtan: Pa gen okenn rezon ki fè yon senbòl ka transfere sèlman yon ti jan. Li nan vre ke se mond lan nan dijital elektwonik bati alantou sikwiyèr nan ki vòltaj la se nan yon sèl ekstrèm oswa lòt la, sa yo ki vòltaj la toujou reprezante yon sèl ti jan dijital. 

Men RF pa dijital; olye, nou ap itilize analòg ond yo transfere done dijital, epi li se parfe akseptab nan konsepsyon yon sistèm nan ki trase a analòg yo kode ak entèprete nan yon fason ki pèmèt yon senbòl yo reprezante de (oswa plis) Bits.

QPSK se yon konplo modulation ki pèmèt yon senbòl transfere de Bits nan done. Gen kat posib nimewo de-ti jan (00, 01, 10, 11), epi kidonk nou bezwen kat offsets faz. Ankò, nou vle maksimòm separasyon ant opsyon ki faz, ki nan ka sa a se 90 °.

Avantaj la se pi wo pousantaj done: si nou kenbe peryòd nan senbòl menm, nou ka double pousantaj la a ki done yo te deplase soti nan transmetè reseptè. Inconvénient la se konpleksite sistèm lan. (Ou ta ka panse ke QPSK se tou siyifikativman plis sansib a erè ti jan pase BPSK, depi gen mwens separasyon ant valè yo faz posib. Sa a se yon sipozisyon ki rezonab, men si ou ale nan matematik la li vire soti ke pwobablite yo erè yo aktyèlman. trè menm jan an.)

Variantes
QPSK se, an jeneral, yon konplo modilasyon efikas. Men, li ka amelyore.

Faz so
Creole QPSK garanti ke tranzisyon senbòl-a-senbòl wo-pant pral rive; paske so faz yo kapab ± 90 °, nou pa ka itilize apwòch ki dekri pou so 180 faz ki te pwodwi pa batman BPSK.

Pwoblèm sa a ka diminye lè l sèvi avèk youn nan de varyant QPSK. Offset QPSK, ki enplike nan ajoute yon reta nan youn nan de flux done dijital itilize nan pwosesis la batman, diminye so nan faz maksimòm a 90 °. Yon lòt opsyon se π / 4-QPSK, ki diminye so maksimòm faz la a 135 °. Offset QPSK se konsa siperyè ki gen rapò ak redwi diskontinuitasyon faz, men π / 4-QPSK se avantaje paske li se konpatib ak kodaj diferans (diskite nan pwochen souseksyon an).

Yon lòt fason pou fè fas a diskontinuite senbòl-a-senbòl se aplike plis pwosesis siyal ki kreye tranzisyon douser ant senbòl. Apwòch sa a enkòpore nan yon konplo modilasyon ki rele minim chanjman kap (MSK), epi gen tou yon amelyorasyon sou MSK li te ye tankou Gaussian MSK.

Diferans kodifikasyon
Yon lòt difikilte se ke demodulasyon ak PSK ond yo se pi difisil pase ak FSK fòm onn. 

Frekans se "absoli" nan sans ke chanjman frekans ka toujou entèprete pa analize varyasyon yo siyal ki gen rapò ak tan. Faz, sepandan, se relatif nan sans ke li pa gen okenn referans inivèsèl-transmetè a jenere varyasyon yo faz ak referans a yon pwen nan tan, ak reseptè a ta ka entèprete varyasyon yo faz ak referans a yon pwen separe nan tan.

Manifestasyon an pratik sa a se sa ki annapre yo: Si gen diferans ki genyen ant faz la (oswa frekans) osilateur yo itilize pou batman ak demodulasyon, PSK vin enfidèl. Epi nou dwe asime ke pral gen diferans faz (sòf si reseptè a genyen ladan li konpayi asirans-rekiperasyon sikui).

QPSK Diferansyèl (DQPSK) se yon Variant ki se konpatib ak récepteurs noncoerent (sètadi, récepteurs ki pa senkronize osilatè a demodulasyon ak osilatè a batman). 

QPSK Diferansyèl kodan done lè yo pwodwi yon sèten chanjman faz relatif nan senbòl la anvan yo. Lè l sèvi avèk faz la nan senbòl la anvan nan fason sa a, sikui a demodulasyon analize faz nan yon senbòl lè l sèvi avèk yon referans ki komen nan reseptè a ak transmetè la.

Rezime
* Binè faz chanjman kap se yon konplo modulation dwat ki ka transfere yon ti jan pou chak senbòl.

* Kwadrature faz chanjman kap se pi konplèks, men double pousantaj la done (oswa reyalize menm pousantaj done yo ak mwatye Pleasant a).

* Offset QPSK, π / 4-QPSK, ak minimòm chanjman kap yo rapid rapidman ki bese efè segondè-pant senbòl-a-senbòl vòltaj chanjman.

* QPSK Diferansyèl itilize diferans nan faz ant senbòl adjasan pou fè pou evite pwoblèm ki asosye ak yon mank de senkronizasyon faz ant transmetè a ak reseptè.

Kite yon mesaj 

mesaj Lis