Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) ist ein digitales Modulationsschema, das digitale Daten durch Variation der Phase des Trägersignals darstellt. Es gibt verschiedene Variationen und Typen von QPSK, jede mit ihren eigenen Eigenschaften und Anwendungen. Zu den primären QPSK-Typen gehören:
1. Binäre Phasenumtastung (BPSK):
- BPSK ist die einfachste Form von QPSK, bei der jedes Symbol ein einzelnes Informationsbit darstellt.
- Bei BPSK kann das Trägersignal zwei Phasenverschiebungen haben: 0° und 180°, entsprechend den Binärwerten 0 und 1.
- BPSK wird häufig in Szenarien verwendet, in denen die Datenrate kein kritischer Faktor ist und Einfachheit bevorzugt wird.
2. Quadratur-Phasenumtastung (QPSK):
- QPSK, auch bekannt als 4-PSK, stellt eine Verbesserung gegenüber BPSK dar, indem zwei Bits pro Symbol übertragen werden.
- QPSK verwendet vier verschiedene Phasenverschiebungen (0°, 90°, 180° und 270°), um die Binärkombinationen 00, 01, 10 und 11 darzustellen.
- Es wird häufig in verschiedenen Kommunikationssystemen verwendet, einschließlich Satellitenkommunikation und digitalem Fernsehen.
3. Offset-QPSK (OQPSK):
- OQPSK ist eine Variante von QPSK, bei der die Phasenübergänge in der Mitte jeder Bitperiode stattfinden, wodurch die Wahrscheinlichkeit plötzlicher Phasenänderungen verringert wird.
- In OQPSK erfolgen die Übergänge zwischen Symbolen an den Nulldurchgängen des Trägersignals, was zur Abschwächung der spektralen Effizienz und zur Reduzierung der Intersymbolinterferenz (ISI) beiträgt.
- OQPSK wird häufig in digitalen Kommunikationssystemen verwendet, bei denen Phasenkontinuität unerlässlich ist.
4. π/4-QPSK:
- π/4-QPSK ist eine weitere Modifikation von QPSK, die einen anderen Satz von Phasenverschiebungen verwendet.
- Bei π/4-QPSK betragen die Phasenverschiebungen 45°, 135°, 225° und 315° und repräsentieren die Binärkombinationen 00, 01, 10 und 11.
- Es soll eine bessere spektrale Effizienz bieten und wird in verschiedenen drahtlosen Kommunikationsstandards, einschließlich einiger Mobilfunktechnologien, verwendet.
5. MSK (Minimum Shift Keying):
- MSK ist eine Form der kontinuierlichen Phasenfrequenzumtastung (CPFSK), die als eine Art QPSK betrachtet werden kann.
- MSK zeichnet sich durch einen konstanten Frequenzabstand zwischen Symbolen aus, was zu einer konstanten Phasenverschiebung führt.
- Aufgrund seiner konstanten Hüllkurveneigenschaften wird es häufig in Satellitenkommunikations- und Digitalfunksystemen verwendet.
Jeder QPSK-Typ hat seine Vorteile und Anwendungsfälle. Die Wahl des QPSK-Typs hängt von Faktoren wie den Anforderungen an die spektrale Effizienz, der Toleranz gegenüber Phasenänderungen und den spezifischen Eigenschaften des Kommunikationskanals ab. Die verschiedenen QPSK-Typen bieten Flexibilität, um das Modulationsschema an die Anforderungen verschiedener Kommunikationssysteme anzupassen.