Phase Shift Keying (PSK) ist ein digitales Modulationsschema, das in Kommunikationssystemen zur Übertragung von Daten durch Variation der Phase des Trägersignals verwendet wird. Es gibt zwei Haupttypen von PSK: Binary Phase Shift Keying (BPSK) und Quadrature Phase Shift Keying (QPSK). Schauen wir uns die einzelnen Details genauer an:
1. Binäre Phasenumtastung (BPSK):
- BPSK ist die einfachste Form von PSK, bei der jedes Symbol ein einzelnes Informationsbit darstellt.
- Bei BPSK wird die Phase des Trägersignals zwischen zwei Werten verschoben, typischerweise 0° und 180°, um binär 0 bzw. 1 darzustellen.
- Die beiden möglichen Phasenverschiebungen entsprechen den binären Zuständen (0) und (1) und ermöglichen die Übertragung von einem Bit pro Symbol.
- BPSK wird häufig in Szenarien verwendet, in denen die Datenrate kein kritischer Faktor ist und Einfachheit bevorzugt wird.
2. Quadratur-Phasenumtastung (QPSK):
- QPSK ist eine Erweiterung von BPSK, die darauf ausgelegt ist, zwei Bits pro Symbol zu übertragen, wodurch es bandbreiteneffizienter wird.
- QPSK verwendet vier verschiedene Phasenverschiebungen: 0°, 90°, 180° und 270°, um die Binärkombinationen 00, 01, 10 und 11 darzustellen.
- Jedes Symbol in QPSK stellt ein Bitpaar dar, was die Übertragung einer höheren Datenrate im Vergleich zu BPSK ermöglicht.
- QPSK wird häufig in verschiedenen Kommunikationssystemen verwendet, einschließlich Satellitenkommunikation und digitalem Fernsehen.
Vergleich:
- Bitrate und Bandbreiteneffizienz:
- BPSK überträgt ein Bit pro Symbol, während QPSK zwei Bits pro Symbol überträgt. Daher erreicht QPSK höhere Datenraten und ist bandbreiteneffizienter.
- Phasenverschiebungen:
- BPSK hat zwei mögliche Phasenverschiebungen (0° und 180°), während QPSK vier mögliche Phasenverschiebungen hat (0°, 90°, 180° und 270°).
- Komplexität:
- BPSK ist im Hinblick auf Modulation und Demodulation einfacher als QPSK, das mehr Phasenverschiebungen und eine höhere Komplexität mit sich bringt.
- Anwendungen:
- BPSK eignet sich möglicherweise für Anwendungen, bei denen Einfachheit entscheidend ist und die Anforderungen an die Datenrate gering sind.
- QPSK wird häufiger in modernen Kommunikationssystemen verwendet, in denen höhere Datenraten und eine effiziente Nutzung der Bandbreite unerlässlich sind.
Sowohl BPSK als auch QPSK finden in verschiedenen Kommunikationsszenarien Anwendung, und die Wahl zwischen ihnen hängt von Faktoren wie Datenratenanforderungen, Bandbreiteneffizienz und der Komplexität des Kommunikationssystems ab. Während BPSK unkompliziert ist und in bestimmten Situationen bevorzugt werden kann, wird QPSK häufig für Anwendungen gewählt, bei denen höhere Datenraten erforderlich sind.