Phase Shift Keying (PSK) und Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) sind beide digitale Modulationstechniken, die in Kommunikationssystemen zur Übertragung von Daten durch Variation der Phase des Trägersignals verwendet werden. Der Hauptunterschied zwischen ihnen liegt in der Anzahl der Phasenverschiebungen, die zur Darstellung von Symbolen verwendet werden, und folglich in der Menge an Informationen, die jedes Symbol enthält. Lassen Sie uns die Unterschiede zwischen PSK und QPSK im Detail untersuchen:
1.PSK (Phase Shift Keying):
- Phasenverschiebungen:
- PSK ist eine digitale Modulationstechnik, bei der die Phase des Trägersignals variiert wird, um Symbole darzustellen.
- Bei der grundlegenden PSK werden zwei verschiedene Phasenverschiebungen verwendet: 0 und 180 Grad.
- Symbolzuordnung:
- Die beiden Phasenverschiebungen werden auf die Binärwerte 0 und 1 abgebildet.
- Jedes Symbol repräsentiert ein Informationsbit.
- Konstellationsdiagramm:
- Das Konstellationsdiagramm für PSK zeigt typischerweise zwei Punkte, die jeweils einer der beiden Phasenverschiebungen entsprechen.
- Die Punkte sind an gegenüberliegenden Enden des Konstellationsdiagramms positioniert.
- Datenrate:
- PSK überträgt ein Bit pro Symbol, was zu einer Datenrate führt, die der Modulationsrate entspricht.
2.QPSK (Quadratur-Phasenumtastung):
- Phasenverschiebungen:
- QPSK erweitert PSK, um zwei Bits pro Symbol unter Verwendung von vier verschiedenen Phasenverschiebungen darzustellen: 0, 90, 180 und 270 Grad.
- Jedes Symbol trägt jetzt zwei Informationsbits.
- Symbolzuordnung:
- Die vier Phasenverschiebungen werden auf die möglichen Kombinationen zweier Bits in einer Binärsequenz abgebildet.
- QPSK erreicht eine höhere Datenrate im Vergleich zum Basis-PSK.
- Konstellationsdiagramm:
- Das Konstellationsdiagramm für QPSK zeigt vier Punkte, die jeweils einer der vier Phasenverschiebungen entsprechen.
- Die Punkte werden typischerweise an den Eckpunkten eines Quadrats in der komplexen Ebene positioniert.
- Datenrate:
- QPSK überträgt zwei Bits pro Symbol, was zu einer Datenrate führt, die doppelt so hoch ist wie die Modulationsrate im Vergleich zu Basis-PSK.
3.Vergleich:
- Anzahl der Phasenverschiebungen:
- Der grundlegende Unterschied zwischen PSK und QPSK besteht in der Anzahl der Phasenverschiebungen, die zur Darstellung von Symbolen verwendet werden.
- PSK verwendet zwei Phasenverschiebungen, während QPSK vier Phasenverschiebungen verwendet.
- Bits pro Symbol:
- PSK überträgt ein Bit pro Symbol und QPSK überträgt zwei Bits pro Symbol.
- Die erhöhte Anzahl an Phasenverschiebungen bei QPSK ermöglicht eine höhere Datenrate.
- Konstellationsdiagramm:
- Das Konstellationsdiagramm für PSK zeigt zwei Punkte und für QPSK vier Punkte.
- QPSK erreicht im Vergleich zum Basis-PSK eine dichtere Bitpackung in der komplexen Ebene.
- Datenrate:
- QPSK erreicht im Vergleich zu PSK eine höhere Datenrate, da jedes Symbol zwei Bits statt eines darstellt.
4.Anwendungen:
- PSK-Anwendungen:
- PSK wird in verschiedenen Kommunikationssystemen verwendet, einschließlich digitaler Modulation für Audiosignale und binärer Datenübertragung.
- QPSK-Anwendungen:
- QPSK wird häufig in Kommunikationssystemen mit höheren Anforderungen an die Datenrate verwendet, beispielsweise in der Satellitenkommunikation, im digitalen Rundfunk und in der drahtlosen Kommunikation.
5.Abschluss:
- Hauptunterschiede:
- PSK verwendet zwei Phasenverschiebungen zur Darstellung von Symbolen und überträgt ein Bit pro Symbol.
- QPSK erweitert PSK um die Verwendung von vier Phasenverschiebungen zur Darstellung von Symbolen und die Übertragung von zwei Bits pro Symbol.
- Kompromisse:
- Die Wahl zwischen PSK und QPSK hängt von den spezifischen Anforderungen des Kommunikationssystems ab und berücksichtigt Faktoren wie Datenrate, spektrale Effizienz und Rauschanfälligkeit.
Zusammenfassend handelt es sich bei PSK und QPSK um digitale Modulationstechniken innerhalb der PSK-Familie. PSK verwendet zwei Phasenverschiebungen zur Darstellung von Symbolen und überträgt ein Bit pro Symbol, während QPSK vier Phasenverschiebungen zur Darstellung von Symbolen verwendet und zwei Bits pro Symbol überträgt. Die Auswahl zwischen ihnen hängt von den spezifischen Anforderungen des Kommunikationssystems ab und berücksichtigt Faktoren wie Datenrate und spektrale Effizienz.