La modulation par déplacement de phase (PSK) et la modulation par déplacement de phase en quadrature (QPSK) sont toutes deux des techniques de modulation numérique utilisées dans les systèmes de communication pour transmettre des données en faisant varier la phase du signal porteur. La principale différence entre eux réside dans le nombre de déphasages utilisés pour représenter les symboles et, par conséquent, dans la quantité d’informations transportée par chaque symbole. Explorons en détail les différences entre PSK et QPSK :
1. PSK (Phase Shift Keying) :
- Changements de phase :
- PSK est une technique de modulation numérique dans laquelle la phase du signal porteur varie pour représenter des symboles.
- Dans le PSK de base, deux déphasages différents sont utilisés : 0 et 180 degrés.
- Mappage des symboles :
- Les deux déphasages sont mappés sur les valeurs binaires 0 et 1.
- Chaque symbole représente un bit d’information.
- Diagramme de constellation :
- Le diagramme de constellation pour PSK montre généralement deux points, chacun correspondant à l’un des deux déphasages.
- Les points sont positionnés aux extrémités opposées du diagramme de constellation.
- Débit de données :
- PSK transmet un bit par symbole, ce qui donne un débit de données égal au taux de modulation.
2. QPSK (Clé par déplacement de phase en quadrature) :
- Changements de phase :
- QPSK étend la PSK pour représenter deux bits par symbole en utilisant quatre déphasages différents : 0, 90, 180 et 270 degrés.
- Chaque symbole contient désormais deux éléments d’information.
- Mappage des symboles :
- Les quatre déphasages sont mappés aux combinaisons possibles de deux bits dans une séquence binaire.
- QPSK atteint un débit de données plus élevé que le PSK de base.
- Diagramme de constellation :
- Le diagramme de constellation pour QPSK montre quatre points, chacun correspondant à l’un des quatre déphasages.
- Les points sont généralement positionnés aux sommets d’un carré dans le plan complexe.
- Débit de données :
- Le QPSK transmet deux bits par symbole, ce qui donne un débit de données deux fois supérieur à celui du PSK de base.
3. Comparaison :
- Nombre de déphasages :
- La différence fondamentale entre PSK et QPSK réside dans le nombre de déphasages utilisés pour représenter les symboles.
- PSK utilise deux déphasages, tandis que QPSK utilise quatre déphasages.
- Bits par symbole :
- PSK transmet un bit par symbole et QPSK transmet deux bits par symbole.
- Le nombre accru de déphasages en QPSK permet un débit de données plus élevé.
- Diagramme de constellation :
- Le diagramme de constellation pour PSK montre deux points, et pour QPSK, il montre quatre points.
- Le QPSK permet d’obtenir un regroupement de bits plus dense dans le plan complexe par rapport au PSK de base.
- Débit de données :
- QPSK atteint un débit de données plus élevé que le PSK, car chaque symbole représente deux bits au lieu d’un.
4. Applications :
- Applications PSK :
- Le PSK est utilisé dans divers systèmes de communication, notamment la modulation numérique des signaux audio et la transmission de données binaires.
- Applications QPSK :
- QPSK est largement utilisé dans les systèmes de communication nécessitant des débits de données plus élevés, tels que les communications par satellite, la diffusion numérique et les communications sans fil.
5. Conclusion :
- Différences clés :
- PSK utilise deux déphasages pour représenter les symboles, transmettant un bit par symbole.
- QPSK étend la PSK en utilisant quatre déphasages pour représenter les symboles, transmettant deux bits par symbole.
- Compromis :
- Le choix entre PSK et QPSK dépend des exigences spécifiques du système de communication, en tenant compte de facteurs tels que le débit de données, l’efficacité spectrale et la sensibilité au bruit.
En résumé, PSK et QPSK sont toutes deux des techniques de modulation numérique au sein de la famille PSK. PSK utilise deux déphasages pour représenter les symboles, transmettant un bit par symbole, tandis que QPSK utilise quatre déphasages pour représenter les symboles, transmettant deux bits par symbole. Le choix entre eux dépend des besoins spécifiques du système de communication, en tenant compte de facteurs tels que le débit de données et l’efficacité spectrale.