Phase Shift Keying (PSK) è uno schema di modulazione digitale utilizzato nei sistemi di comunicazione per trasmettere dati variando la fase del segnale portante. Esistono diversi tipi di PSK, ciascuno con le proprie caratteristiche e applicazioni. I principali tipi di PSK includono Binary Phase Shift Keying (BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), Offset QPSK (OQPSK), π/4-QPSK e PSK di ordine superiore. Esaminiamo i dettagli di ciascuno:
1. Chiusura binaria a spostamento di fase (BPSK):
- BPSK è la forma più semplice di PSK, dove ogni simbolo rappresenta un singolo bit di informazione.
- In BPSK, la fase del segnale portante viene spostata tra due valori, tipicamente 0° e 180°, per rappresentare rispettivamente 0 e 1 binario.
- BPSK viene spesso utilizzato in scenari in cui la velocità dei dati non è un fattore critico e si preferisce la semplicità.
2. Chiave a spostamento di fase in quadratura (QPSK):
- QPSK è un’estensione di BPSK progettata per trasmettere due bit per simbolo, rendendolo più efficiente in termini di larghezza di banda.
- QPSK utilizza quattro diversi sfasamenti: 0°, 90°, 180° e 270°, per rappresentare le combinazioni binarie 00, 01, 10 e 11.
- Ogni simbolo in QPSK rappresenta una coppia di bit, consentendo la trasmissione di una velocità dati più elevata rispetto a BPSK.
- QPSK è ampiamente utilizzato in vari sistemi di comunicazione, comprese le comunicazioni satellitari e la televisione digitale.
3. Offset QPSK (OQPSK):
- OQPSK è una versione modificata di QPSK che risolve alcuni problemi relativi alle transizioni di fase.
- OQPSK introduce uno sfasamento nel segnale trasmesso, garantendo che le transizioni di fase avvengano ai passaggi per lo zero del segnale portante.
- Questa modifica riduce al minimo i bruschi cambiamenti di fase e aiuta a mitigare l’interferenza inter-simbolo (ISI).
- OQPSK è comunemente usato nei sistemi di comunicazione digitale dove la continuità di fase è essenziale.
4. π/4-Shift QPSK (π/4-QPSK):
- π/4-QPSK è un’altra variante di QPSK che utilizza un diverso insieme di sfasamenti per rappresentare i simboli.
- In π/4-QPSK, gli sfasamenti sono 45°, 135°, 225° e 315°, che rappresentano le combinazioni binarie 00, 01, 10 e 11.
- Il nome “π/4” significa che le transizioni di fase avvengono ad un quarto della durata del simbolo, offrendo vantaggi in termini di efficienza spettrale e ridotta complessità.
5. PSK di ordine superiore:
- Il PSK di ordine superiore si riferisce agli schemi PSK con più di quattro sfasamenti per simbolo.
- Gli esempi includono 8-PSK (otto sfasamenti), 16-PSK (sedici sfasamenti) e così via.
- Il PSK di ordine superiore consente velocità di dati ancora più elevate, ma ha il prezzo di una maggiore suscettibilità al rumore e alla complessità.
Ogni tipo di PSK ha i suoi vantaggi e casi d’uso. La scelta del tipo PSK dipende da fattori quali requisiti di velocità dati, efficienza della larghezza di banda e complessità del sistema di comunicazione. Mentre BPSK e QPSK sono fondamentali e ampiamente utilizzati, le altre varianti offrono miglioramenti e ottimizzazioni per scenari specifici.