Phase Shift Keying (PSK) e Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) sono entrambe tecniche di modulazione digitale utilizzate nei sistemi di comunicazione per trasmettere dati variando la fase del segnale portante. La differenza fondamentale tra loro risiede nel numero di sfasamenti utilizzati per rappresentare i simboli e, di conseguenza, nella quantità di informazioni che ciascun simbolo trasporta. Esploriamo in dettaglio le differenze tra PSK e QPSK:
1.PSK (Chiusura a spostamento di fase):
- Spostamenti di fase:
- PSK è una tecnica di modulazione digitale in cui la fase del segnale portante viene variata per rappresentare simboli.
- Nel PSK base vengono utilizzati due diversi sfasamenti: 0 e 180 gradi.
- Mappatura dei simboli:
- I due sfasamenti sono mappati sui valori binari 0 e 1.
- Ogni simbolo rappresenta un bit di informazione.
- Diagramma della costellazione:
- Il diagramma della costellazione per PSK mostra tipicamente due punti, ciascuno corrispondente a uno dei due sfasamenti.
- I punti sono posizionati alle estremità opposte del diagramma della costellazione.
- Velocità dati:
- PSK trasmette un bit per simbolo, risultando in una velocità di dati uguale alla velocità di modulazione.
2.QPSK (quadratura Phase Shift Keying):
- Spostamenti di fase:
- QPSK estende PSK per rappresentare due bit per simbolo utilizzando quattro diversi sfasamenti: 0, 90, 180 e 270 gradi.
- Ogni simbolo ora trasporta due bit di informazione.
- Mappatura dei simboli:
- I quattro sfasamenti sono mappati sulle possibili combinazioni di due bit in una sequenza binaria.
- QPSK raggiunge una velocità dati più elevata rispetto al PSK di base.
- Diagramma della costellazione:
- Il diagramma della costellazione per QPSK mostra quattro punti, ciascuno corrispondente a uno dei quattro sfasamenti.
- I punti sono tipicamente posizionati ai vertici di un quadrato nel piano complesso.
- Velocità dati:
- QPSK trasmette due bit per simbolo, risultando in una velocità di dati pari al doppio della velocità di modulazione rispetto al PSK di base.
3.Confronto:
- Numero di sfasamenti:
- La differenza fondamentale tra PSK e QPSK è il numero di sfasamenti utilizzati per rappresentare i simboli.
- PSK utilizza due sfasamenti, mentre QPSK utilizza quattro sfasamenti.
- Bit per simbolo:
- PSK trasmette un bit per simbolo e QPSK trasmette due bit per simbolo.
- Il maggior numero di sfasamenti in QPSK consente una velocità dati più elevata.
- Diagramma della costellazione:
- Il diagramma della costellazione per PSK mostra due punti e per QPSK mostra quattro punti.
- QPSK raggiunge un imballaggio più denso di bit nel piano complesso rispetto al PSK di base.
- Velocità dati:
- QPSK raggiunge una velocità dati più elevata rispetto a PSK, poiché ciascun simbolo rappresenta due bit invece di uno.
4.Applicazioni:
- Applicazioni PSK:
- PSK è utilizzato in vari sistemi di comunicazione, inclusa la modulazione digitale per segnali audio e trasmissione di dati binari.
- Applicazioni QPSK:
- QPSK è ampiamente utilizzato nei sistemi di comunicazione con requisiti di velocità dati più elevati, come la comunicazione satellitare, la trasmissione digitale e la comunicazione wireless.
5.Conclusione:
- Differenze chiave:
- PSK utilizza due sfasamenti per rappresentare i simboli, trasmettendo un bit per simbolo.
- QPSK estende PSK utilizzando quattro sfasamenti per rappresentare simboli, trasmettendo due bit per simbolo.
- Compromessi:
- La scelta tra PSK e QPSK dipende dai requisiti specifici del sistema di comunicazione, considerando fattori quali velocità dei dati, efficienza spettrale e suscettibilità al rumore.
In sintesi, PSK e QPSK sono entrambe tecniche di modulazione digitale all’interno della famiglia PSK. PSK utilizza due sfasamenti per rappresentare simboli, trasmettendo un bit per simbolo, mentre QPSK utilizza quattro sfasamenti per rappresentare simboli, trasmettendo due bit per simbolo. La scelta tra loro dipende dalle esigenze specifiche del sistema di comunicazione, tenendo conto di fattori quali la velocità dei dati e l’efficienza spettrale.