QPSK, czyli kwadraturowe kluczowanie fazowe, to rodzaj techniki modulacji fazy stosowanej w komunikacji cyfrowej. W QPSK każdy symbol reprezentuje dwa bity informacji. Faza sygnału nośnego jest przesuwana pomiędzy czterema możliwymi wartościami: 0, 90, 180 i 270 stopni. Powoduje to cztery różne stany fazowe, które odpowiadają czterem możliwym kombinacjom danych dwubitowych. QPSK zapewnia równowagę pomiędzy szybkością transmisji danych a wytrzymałością sygnału, dzięki czemu nadaje się do różnych systemów komunikacyjnych.
Co oznacza QPSK?
QPSK, czyli kluczowanie kwadraturowe z przesunięciem fazowym, polega na kodowaniu danych w fazie sygnału nośnego. Termin „kwadraturowy” odnosi się do użycia dwóch ortogonalnych (odległych od siebie o 90 stopni) składowych sygnału. W QPSK elementy te umożliwiają transmisję dwóch bitów na symbol poprzez zmianę fazy sygnału nośnego. Technika ta poprawia wydajność widmową w porównaniu z binarnym kluczowaniem z przesunięciem fazowym (BPSK), skutecznie podwajając szybkość transmisji danych bez konieczności stosowania dodatkowej przepustowości.
Różnica między PSK (kluczowaniem z przesunięciem fazowym) a QPSK (kluczowaniem z przesunięciem fazowym) polega na liczbie stanów fazowych używanych do reprezentowania danych. PSK, zwykle odnoszące się do BPSK (binarnego PSK), wykorzystuje dwa stany fazowe (0 i 180 stopni) do reprezentowania pojedynczych bitów. Natomiast QPSK wykorzystuje cztery stany fazowe (0, 90, 180 i 270 stopni), co pozwala na reprezentowanie dwóch bitów na symbol. Powoduje to wyższą szybkość transmisji danych dla QPSK w porównaniu do BPSK, bez zwiększania przepustowości.
8PSK, czyli kluczowanie ośmiofazowe, to rodzaj modulacji fazowej, który wykracza poza QPSK i wykorzystuje osiem różnych stanów fazowych. Każdy symbol w 8PSK reprezentuje trzy bity informacji, przy czym faza sygnału nośnego jest przesunięta pomiędzy ośmioma możliwymi wartościami. Pozwala to na wyższą szybkość transmisji danych w porównaniu do QPSK przy zachowaniu podobnej przepustowości. Jednak zwiększona liczba stanów fazowych powoduje również, że sygnał jest bardziej podatny na szumy i zakłócenia.
QPSK jest rzeczywiście schematem modulacji ze stałą obwiednią. W QPSK amplituda sygnału nośnego pozostaje stała, podczas gdy faza jest zmieniana w celu zakodowania danych. Ta stała charakterystyka obwiedni pomaga w utrzymaniu integralności sygnału i zmniejsza skutki nieliniowych zniekształceń we wzmacniaczach, dzięki czemu jest on odporny na transmisję różnymi kanałami komunikacyjnymi.