Quelle est la différence entre 8PSK et QPSK ?

Quelle est la différence entre 8-PSK et QPSK ?

La modulation 8-PSK (8-Phase Shift Keying) et la modulation QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) sont deux techniques de modulation par décalage de phase utilisées dans les systèmes de communication numérique. Toutes deux appartiennent à la famille des modulations PSK (Phase Shift Keying), mais elles diffèrent par leur capacité à encoder des données, leur robustesse au bruit et leur complexité de mise en œuvre. Ces différences influencent leur utilisation dans divers types de réseaux, notamment les communications satellites, les réseaux cellulaires, le Wi-Fi, ou encore la télévision numérique.

La modulation PSK repose sur le principe de modifier la phase d’une onde porteuse pour transmettre des données binaires. Chaque combinaison de bits est associée à une phase spécifique. Plus le nombre de phases augmente, plus le nombre de bits transmis par symbole augmente, mais en contrepartie, les symboles deviennent plus proches les uns des autres sur le plan de constellation, ce qui les rend plus sensibles au bruit.

Présentation du QPSK

Le QPSK est une modulation à quatre états de phase distincts, espacés de 90° (généralement 45°, 135°, 225° et 315°). Chaque symbole transmis représente deux bits. Par exemple :

• 00 → 45°
• 01 → 135°
• 11 → 225°
• 10 → 315°

Grâce à ses quatre états, le QPSK offre un bon compromis entre débit de données et résistance au bruit. C’est une modulation largement utilisée dans les systèmes de communication modernes, notamment dans les réseaux 3G, 4G, les satellites, le DVB (Digital Video Broadcasting) et bien d’autres.

Présentation du 8-PSK

Le 8-PSK, comme son nom l’indique, utilise huit états de phase différents, espacés de 45° les uns des autres (0°, 45°, 90°, …, 315°). Chaque symbole représente trois bits, ce qui permet de transmettre plus d’informations que le QPSK pour une même fréquence porteuse. Voici un exemple de codage possible :

Le 8-PSK est notamment utilisé dans les réseaux EDGE, dans les systèmes de télévision par satellite (DVB-S), et dans certains réseaux sans fil lorsqu’un débit plus élevé est nécessaire.

Comparaison entre QPSK et 8-PSK

Pourquoi choisir l’une ou l’autre ?

Le choix entre QPSK et 8-PSK dépend principalement de l’environnement de transmission et des objectifs du système. Le QPSK est préféré dans les environnements bruyants ou instables, car il tolère mieux les interférences. En revanche, le 8-PSK est utile lorsque le débit est une priorité et que les conditions du canal sont suffisamment bonnes pour limiter les erreurs. Dans les systèmes adaptatifs, les deux peuvent être utilisés dynamiquement : lorsque la qualité du signal est bonne, on utilise 8-PSK pour augmenter le débit, et lorsqu’elle diminue, on revient au QPSK pour maintenir la fiabilité.

Le QPSK est-il plus lent que le 8-PSK ?

En théorie, oui, car il transmet moins de bits par symbole. Mais cela ne signifie pas forcément un débit inférieur en pratique. Le débit dépend aussi du taux de symboles (symbol rate). Si le QPSK peut fonctionner à un taux de symboles plus élevé avec moins d’erreurs, il peut atteindre un débit comparable, voire supérieur, dans certaines conditions.

Quel est l’impact sur la consommation d’énergie ?

Les modulations à plus haute densité comme 8-PSK demandent généralement une plus grande précision et une meilleure qualité de transmission, ce qui peut nécessiter plus d’énergie dans les circuits de traitement du signal. C’est pourquoi les équipements mobiles utilisent souvent des modulations plus simples pour économiser la batterie lorsqu’un débit élevé n’est pas nécessaire.

En résumé, QPSK et 8-PSK sont deux techniques complémentaires, chacune avec ses avantages. Le QPSK mise sur la fiabilité, tandis que le 8-PSK mise sur le débit. Leur usage est souvent déterminé par les contraintes du canal, la qualité du signal et les objectifs de performance du système de communication.