Phase Shift Keying (PSK) ist eine digitale Modulationstechnik, bei der die Phase des Trägersignals variiert wird, um verschiedene Symbole, typischerweise binäre Daten, darzustellen. Die spezifischen Phasenverschiebungen, die bei PSK verwendet werden, hängen von der verwendeten PSK-Variante ab. Lassen Sie uns die üblichen Phasenverschiebungen, die in verschiedenen PSK-Systemen verwendet werden, im Detail untersuchen:
1.Binäre Phasenumtastung (BPSK):
- Phasenverschiebungen:
- BPSK, die einfachste Form von PSK, verwendet zwei unterschiedliche Phasenverschiebungen zur Darstellung binärer Symbole.
- Die Phasenverschiebungen entsprechen typischerweise 0 und 180 Grad.
- Symbolzuordnung:
- Jedes Binärsymbol (0 oder 1) wird durch eine bestimmte Phasenverschiebung des Trägersignals dargestellt.
- Bei BPSK wird die Phasenverschiebung in der Mitte jeder Symbolperiode abrupt geändert.
- Konstellationsdiagramm:
- Das Konstellationsdiagramm für BPSK zeigt zwei Punkte, die jeweils einer der beiden Phasenverschiebungen entsprechen.
- Die Punkte liegen typischerweise an gegenüberliegenden Enden der komplexen Ebene.
2.Quadratur-Phasenumtastung (QPSK):
- Phasenverschiebungen:
- QPSK erweitert BPSK um die Verwendung von vier verschiedenen Phasenverschiebungen zur Darstellung von Symbolen.
- Die Phasenverschiebungen betragen typischerweise 0, 90, 180 und 270 Grad.
- Symbolzuordnung:
- Jedes Symbol in QPSK repräsentiert zwei Informationsbits.
- Die vier Phasenverschiebungen werden auf die möglichen Kombinationen zweier Bits in einer Binärsequenz abgebildet.
- 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.
3.PSK höherer Ordnung:
- Phasenverschiebungen:
- PSK-Schemata höherer Ordnung wie 8-PSK und 16-PSK verwenden eine größere Anzahl von Phasenverschiebungen zur Darstellung von Symbolen.
- Beispielsweise verwendet 8-PSK acht verschiedene Phasenverschiebungen und 16-PSK sechzehn Phasenverschiebungen.
- Symbolzuordnung:
- Jedes Symbol im PSK höherer Ordnung stellt eine größere Anzahl von Bits dar, was höhere Datenraten ermöglicht.
- Die Phasenverschiebungen werden auf die möglichen Kombinationen mehrerer Bits in einer Binärsequenz abgebildet.
- Konstellationsdiagramm:
- Die Konstellationsdiagramme für PSK höherer Ordnung zeigen eine größere Anzahl von Punkten, die in einem kreisförmigen Muster in der komplexen Ebene angeordnet sind.
4.Differenzielle Phasenumtastung (DPSK):
- Phasenverschiebungen:
- DPSK ist eine Variante von PSK, bei der die Phasenunterschiede zwischen aufeinanderfolgenden Symbolen zur Darstellung von Daten verwendet werden.
- Anstelle absoluter Phasenverschiebungen konzentriert sich DPSK auf Phasenänderungen.
- Symbolzuordnung:
- DPSK stellt Symbole dar, die auf den relativen Phasenänderungen gegenüber dem vorherigen Symbol basieren.
- Dieser Ansatz kann die Demodulation in bestimmten Szenarien vereinfachen.
- Konstellationsdiagramm:
- Das Konstellationsdiagramm für DPSK zeigt Phasenunterschiede zwischen aufeinanderfolgenden Symbolen, typischerweise dargestellt als Winkel in der komplexen Ebene.
5.Abschluss:
- Häufige Phasenverschiebungen:
- In verschiedenen PSK-Systemen umfassen übliche Phasenverschiebungen 0, 180, 90, 270 Grad und Vielfache dieser Winkel.
- Symbolzuordnung:
- Die Abbildung von Phasenverschiebungen auf binäre Symbole oder Bits hängt von der spezifischen PSK-Variante und der Anzahl der verwendeten Phasenverschiebungen ab.
- Anwendungen:
- PSK wird aufgrund seiner Fähigkeit, digitale Daten durch Variation der Phase des Trägersignals effizient zu übertragen, häufig in Kommunikationssystemen eingesetzt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die bei PSK verwendeten Phasenverschiebungen von der jeweils verwendeten PSK-Variante abhängen. Zu den gängigen Phasenverschiebungen gehören 0, 180, 90 und 270 Grad, abhängig von der Anzahl der Phasenverschiebungen, die zur Darstellung von Symbolen verwendet werden. Verschiedene PSK-Systeme bieten ein unterschiedliches Maß an Dateneffizienz und -komplexität und eignen sich daher für verschiedene Kommunikationsanwendungen.