Was ist QPSK?

QPSK oder Quadrature Phase Shift Keying ist eine Art Phasenmodulationstechnik, die in der digitalen Kommunikation verwendet wird. Bei QPSK repräsentiert jedes Symbol zwei Informationsbits. Die Phase des Trägersignals wird zwischen vier möglichen Werten verschoben: 0, 90, 180 und 270 Grad. Dies führt zu vier unterschiedlichen Phasenzuständen, die den vier möglichen Kombinationen von Zwei-Bit-Daten entsprechen. QPSK bietet ein Gleichgewicht zwischen Datenrate und Signalstabilität und eignet sich daher für verschiedene Kommunikationssysteme.

Was ist mit QPSK gemeint?

Bei QPSK oder Quadrature Phase Shift Keying werden Daten in die Phase eines Trägersignals kodiert. Der Begriff „Quadratur“ bezieht sich auf die Verwendung zweier orthogonaler (90 Grad voneinander entfernter) Signalkomponenten. Bei QPSK ermöglichen diese Komponenten die Übertragung von zwei Bits pro Symbol, indem sie die Phase des Trägersignals ändern. Diese Technik verbessert die spektrale Effizienz im Vergleich zur binären Phasenumtastung (BPSK), indem sie die Datenrate effektiv verdoppelt, ohne dass zusätzliche Bandbreite erforderlich ist.

Der Unterschied zwischen PSK (Phase Shift Keying) und QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) liegt in der Anzahl der Phasenzustände, die zur Darstellung von Daten verwendet werden. PSK, normalerweise BPSK (Binary PSK), verwendet zwei Phasenzustände (0 und 180 Grad), um einzelne Bits darzustellen. Im Gegensatz dazu verwendet QPSK vier Phasenzustände (0, 90, 180 und 270 Grad), wodurch zwei Bits pro Symbol dargestellt werden können. Dies führt zu einer höheren Datenrate für QPSK im Vergleich zu BPSK, ohne die Bandbreite zu erhöhen.

8PSK oder Eight Phase Shift Keying ist eine Art Phasenmodulation, die über QPSK hinausgeht und acht verschiedene Phasenzustände verwendet. Jedes Symbol in 8PSK stellt drei Informationsbits dar, wobei die Phase des Trägersignals zwischen acht möglichen Werten verschoben ist. Dies ermöglicht eine höhere Datenrate im Vergleich zu QPSK bei gleichbleibender Bandbreite. Die erhöhte Anzahl an Phasenzuständen macht das Signal jedoch auch anfälliger für Rauschen und Störungen.

QPSK ist in der Tat ein Modulationsschema mit konstanter Hüllkurve. Bei QPSK bleibt die Amplitude des Trägersignals konstant, während die Phase variiert wird, um die Daten zu kodieren. Diese konstante Hüllkurvencharakteristik trägt zur Aufrechterhaltung der Signalintegrität bei und reduziert die Auswirkungen nichtlinearer Verzerrungen in Verstärkern, wodurch es robust für die Übertragung über verschiedene Kommunikationskanäle ist.

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