4-PSK (4-Phase Shift Keying) y QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) son técnicas de modulación digital que implican variar la fase de una señal portadora para transmitir datos digitales. Si bien comparten algunas similitudes, no son exactamente iguales. Profundicemos en los detalles de ambos esquemas de modulación y exploremos sus similitudes y diferencias.
1. Principio básico:
- 4-PSK (modificación de cambio de 4 fases):
- En 4-PSK, también conocido como BPSK (codificación por desplazamiento de fase binaria), cada símbolo representa dos bits de información. La fase de la señal portadora se desplaza 0°, 90°, 180° o 270° para codificar diferentes combinaciones de bits.
- Los cuatro posibles cambios de fase corresponden a las secuencias binarias (00), (01), (10) y (11).
- QPSK (modificación por desplazamiento de fase en cuadratura):
- QPSK, por otro lado, representa un uso más eficiente del ancho de banda al codificar dos bits por símbolo, similar a 4-PSK. Sin embargo, QPSK utiliza cuatro cambios de fase diferentes (0°, 90°, 180° y 270°) con una combinación de portadoras en fase y en cuadratura.
2. Componentes del operador:
- 4-PSK:
- 4-PSK normalmente utiliza una única onda portadora para la modulación. La fase de esta portadora se ajusta para representar diferentes combinaciones de bits.
- QPSK:
- QPSK utiliza dos ondas portadoras: una en fase (I) y otra en cuadratura (Q). La combinación de estos dos portadores permite una mayor velocidad de datos ya que puede transmitir dos bits por símbolo.
3. Mapeo de símbolos:
- 4-PSK:
- Los símbolos en 4-PSK corresponden directamente a los cambios de fase, y cada símbolo representa dos bits.
- QPSK:
- QPSK utiliza una combinación de componentes en fase y en cuadratura para representar cuatro símbolos diferentes, cada uno de los cuales representa dos bits.
4. Eficiencia del ancho de banda:
- 4-PSK:
- 4-PSK utiliza una única onda portadora y cada símbolo representa dos bits, lo que hace que su ancho de banda sea menos eficiente en comparación con QPSK.
- QPSK:
- QPSK logra una mayor eficiencia del ancho de banda mediante el uso de componentes en fase y en cuadratura. Puede transmitir dos bits por símbolo, lo que da como resultado una velocidad de datos más alta para el mismo ancho de banda.
5. Aplicaciones:
- 4-PSK:
- 4-PSK es adecuado para aplicaciones donde la simplicidad es una prioridad y el requisito de velocidad de datos no es muy alto. Se utiliza a menudo en sistemas de comunicación básicos.
- QPSK:
- QPSK se utiliza más comúnmente en sistemas de comunicación modernos que requieren velocidades de datos más altas y un uso eficiente del ancho de banda. Prevalece en los estándares de comunicación inalámbrica, la televisión digital y las comunicaciones por satélite.
En resumen, mientras que tanto 4-PSK como QPSK implican cambios de fase para transmitir datos digitales, QPSK es un esquema de modulación más avanzado que logra una mayor eficiencia del ancho de banda mediante el uso de componentes en fase y en cuadratura. QPSK permite una velocidad de datos más alta y se adopta ampliamente en los sistemas de comunicación modernos. 4-PSK, por otro lado, es más simple y puede encontrar aplicación en escenarios donde la eficiencia del ancho de banda no es un factor crítico.