Phase Shift Keying (PSK) est une méthode de modulation numérique utilisée dans les systèmes de communication pour transmettre des données numériques en faisant varier la phase d’un signal porteur. Le principe principal de la PSK est le codage des informations dans les déphasages de l’onde porteuse. Explorons la méthode PSK en détail :
1. Concept de base du PSK :
- Modulation de phase :
- PSK module la phase d’un signal porteur sinusoïdal pour représenter des données numériques.
- En PSK, la phase du signal porteur varie en fonction des informations binaires à transmettre.
- Représentation binaire :
- PSK représente généralement des données binaires, où chaque symbole binaire (0 ou 1) est mappé à un déphasage spécifique du signal porteur.
- Le choix du déphasage détermine les informations binaires transmises.
2. Modification par décalage de phase binaire (BPSK) :
- Deux changements de phase :
- BPSK est la forme la plus simple de PSK, utilisant deux déphasages différents pour représenter les symboles binaires.
- Les déphasages correspondent généralement à 0 et 180 degrés.
- Mappage des symboles :
- Chaque symbole binaire est représenté par un déphasage spécifique du signal porteur.
- Le déphasage change brusquement au milieu de chaque période de symbole.
- Diagramme de constellation :
- Le diagramme de constellation pour BPSK montre deux points, chacun correspondant à l’un des deux déphasages.
- Les points sont généralement positionnés aux extrémités opposées du plan complexe.
3. Modification par déplacement de phase en quadrature (QPSK) :
- Quatre changements de phase :
- QPSK étend BPSK en utilisant quatre déphasages différents pour représenter les symboles.
- Les déphasages sont généralement de 0, 90, 180 et 270 degrés.
- Mappage des symboles :
- Chaque symbole en QPSK représente deux bits d’information, permettant une utilisation plus efficace de la bande passante disponible.
- Les quatre déphasages sont mappés aux combinaisons possibles de deux bits dans une séquence binaire.
- 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.
4. PSK d’ordre supérieur :
- Plus de déphasages :
- Les schémas PSK d’ordre supérieur, tels que 8-PSK et 16-PSK, utilisent un plus grand nombre de déphasages pour représenter les symboles.
- Par exemple, le 8-PSK utilise huit déphasages différents et le 16-PSK utilise seize déphasages.
- Mappage des symboles :
- Chaque symbole dans le code PSK d’ordre supérieur représente un plus grand nombre de bits, ce qui permet des débits de données plus élevés.
- Les déphasages sont mappés sur les combinaisons possibles de plusieurs bits dans une séquence binaire.
- Diagramme de constellation :
- Les diagrammes de constellation pour la PSK d’ordre supérieur montrent un plus grand nombre de points, disposés selon un motif circulaire dans le plan complexe.
5. Modification par décalage de phase différentiel (DPSK) :
- Changements de phase relatifs :
- DPSK est une variante de PSK dans laquelle les différences de phase entre des symboles consécutifs sont utilisées pour représenter les données.
- Au lieu de déphasages absolus, DPSK se concentre sur les changements de phase.
- Mappage des symboles :
- DPSK représente des symboles basés sur les changements de phase relatifs par rapport au symbole précédent.
- Cette approche peut simplifier la démodulation dans certains scénarios.
- Diagramme de constellation :
- Le diagramme de constellation pour DPSK montre les différences de phase entre des symboles consécutifs, généralement représentés sous forme d’angles dans le plan complexe.
6. Applications du PSK :
- Communication sans fil :
- Le PSK est largement utilisé dans les systèmes de communication sans fil, notamment les communications par satellite, la diffusion numérique et les communications mobiles.
- Transmission de données :
- Le PSK est choisi pour son efficacité spectrale, permettant la transmission d’un débit de données plus élevé dans la bande passante disponible.
7. Conclusion :
- Résumé de la modulation :
- PSK module la phase du signal porteur pour représenter les données numériques.
- Différents schémas PSK utilisent différents nombres de déphasages, offrant un compromis entre efficacité spectrale et complexité.
- Applications :
- Le PSK est utilisé dans divers systèmes de communication où une utilisation efficace de la bande passante et des débits de données plus élevés sont essentiels.
En résumé, la méthode PSK consiste à moduler la phase d’un signal porteur pour représenter des données numériques. Il englobe divers schémas, tels que BPSK, QPSK, PSK d’ordre supérieur et DPSK, chacun offrant différents compromis entre efficacité spectrale et complexité. Le PSK est largement utilisé dans les systèmes de communication sans fil pour sa capacité à transmettre efficacement des données numériques en faisant varier la phase du signal porteur.