Jaka jest różnica między DQPSK i QPSK?

Różnicowe kwadraturowe kluczowanie z przesunięciem fazy (DQPSK) i kwadraturowe kluczowanie z przesunięciem fazy (QPSK) to techniki modulacji cyfrowej stosowane w systemach komunikacyjnych do przesyłania danych poprzez zmianę fazy sygnału nośnego. Podstawowa różnica między nimi polega na sposobie kodowania informacji fazowych i reprezentowania ich w przesyłanych sygnałach. Przyjrzyjmy się szczegółowo różnicom między DQPSK i QPSK:

1.QPSK (kwadraturowe kluczowanie z przesunięciem fazowym):

  • Przesunięcia fazowe:
    • QPSK wykorzystuje cztery różne przesunięcia fazowe do reprezentowania symboli: 0, 90, 180 i 270 stopni.
    • Każdy symbol reprezentuje dwa bity informacji, ponieważ istnieją cztery możliwe kombinacje wartości binarnych (00, 01, 10, 11).
  • Mapowanie symboli:
    • Cztery przesunięcia fazowe są odwzorowywane na możliwe kombinacje dwóch bitów w sekwencji binarnej.
    • QPSK osiąga równowagę pomiędzy wydajnością widmową a złożonością, dzięki czemu jest szeroko stosowany w różnych systemach komunikacyjnych.
  • Schemat konstelacji:
    • Diagram konstelacji QPSK przedstawia cztery punkty, każdy odpowiadający jednemu z czterech przesunięć fazowych.
    • Punkty są zwykle umieszczane na wierzchołkach kwadratu na płaszczyźnie zespolonej.
  • Szybkość transmisji danych i wydajność widmowa:
    • QPSK przesyła dwa bity na symbol, co skutkuje szybkością transmisji danych dwukrotnie większą od szybkości modulacji.
    • Zapewnia dobry kompromis pomiędzy wydajnością widmową a podatnością na szum.

2.DQPSK (różnicowe kluczowanie kwadraturowe z przesunięciem fazowym):

  • Kodowanie różnicowe:
    • Kluczową cechą DQPSK jest zastosowanie kodowania różnicowego do reprezentowania zmian fazowych pomiędzy kolejnymi symbolami.
    • Zamiast kodować fazę absolutną, DQPSK koduje względne zmiany fazy.
  • Zmiany fazowe:
    • W DQPSK każdy symbol reprezentuje dwa bity, podobnie jak w QPSK. Jednakże informacja jest kodowana inaczej w oparciu o zmianę fazy w stosunku do poprzedniego symbolu.
    • Cztery zmiany fazowe wynoszą zwykle 0, 90, 180 i 270 stopni.
  • Schemat konstelacji:
    • Diagram konstelacji dla DQPSK pokazuje różnice fazowe pomiędzy kolejnymi symbolami.
    • Punkty na wykresie reprezentują zmiany fazowe, a nie bezwzględne wartości fazowe.
  • Wrażliwość na błędy fazowe:
    • DQPSK jest mniej wrażliwy na bezwzględne błędy fazowe wprowadzane przez kanał, ponieważ opiera się na różnicach fazowych.
    • Dzięki temu jest on bardziej odporny na zakłócenia fazowe i przesunięcia częstotliwości.

3.Porównanie:

  • Wydajność spektralna:
    • Zarówno DQPSK, jak i QPSK transmitują dwa bity na symbol, co daje tę samą wydajność widmową w zakresie bitów na sekundę na herc.
  • Kodowanie fazowe:
    • Podstawowa różnica polega na sposobie kodowania informacji fazowych. QPSK koduje fazę absolutną, podczas gdy DQPSK koduje zmiany fazy w sposób różnicowy.
  • Odporność na błędy fazowe:
    • DQPSK jest bardziej odporny na błędy fazowe wprowadzane przez kanał, ponieważ opiera się na różnicach faz.
    • QPSK może być bardziej wrażliwy na bezwzględne błędy fazowe.
  • Złożoność:
    • DQPSK obejmuje dodatkowe przetwarzanie w odbiorniku w celu dekodowania różnic fazowych.
    • QPSK może być prostszy do wdrożenia, szczególnie w scenariuszach, w których błędy fazowe są dobrze kontrolowane.

4.Aplikacje:

  • Aplikacje QPSK:
    • QPSK jest szeroko stosowany w różnych systemach komunikacyjnych, w tym w komunikacji satelitarnej, transmisji cyfrowej i komunikacji bezprzewodowej.
    • Jego zrównoważony kompromis między wydajnością widmową a złożonością sprawia, że ​​nadaje się do różnorodnych zastosowań.
  • Aplikacje DQPSK:
    • DQPSK znajduje zastosowanie w scenariuszach, w których odporność na błędy fazowe i przesunięcia częstotliwości ma kluczowe znaczenie.
    • Jest często stosowany w systemach komunikacji bezprzewodowej i komunikacji optycznej.

5.Wniosek:

  • Kluczowe różnice:
    • Podstawowa różnica między DQPSK i QPSK polega na sposobie kodowania informacji fazowych.
    • QPSK koduje fazę absolutną, podczas gdy DQPSK koduje zmiany fazy w sposób różnicowy.
  • Kompromisy:
    • Wybór pomiędzy DQPSK i QPSK zależy od specyficznych wymagań systemu komunikacyjnego, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak odporność na błędy fazowe, wydajność widmowa i złożoność implementacji.

Podsumowując, zarówno DQPSK, jak i QPSK są technikami modulacji cyfrowej w rodzinie PSK, przy czym DQPSK koduje zmiany fazowe w sposób różnicowy, a QPSK koduje bezwzględne wartości fazy. Wybór pomiędzy nimi zależy od konkretnych potrzeb systemu komunikacyjnego, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak odporność na błędy fazowe, wydajność widmowa i złożoność implementacji.

Recent Updates

Related Posts