Kluczowanie z przesunięciem fazowym (PSK) to technika modulacji cyfrowej, w której faza sygnału nośnego jest zmieniana w celu przedstawienia różnych symboli, zazwyczaj danych binarnych. Konkretne przesunięcia fazowe stosowane w PSK zależą od zastosowanego wariantu PSK. Przyjrzyjmy się szczegółowo typowym przesunięciom fazowym stosowanym w różnych schematach PSK:
1.Binarne kluczowanie z przesunięciem fazowym (BPSK):
- Przesunięcia fazowe:
- BPSK, najprostsza forma PSK, wykorzystuje dwa różne przesunięcia fazowe do reprezentowania symboli binarnych.
- Przesunięcia fazowe zazwyczaj odpowiadają 0 i 180 stopniom.
- Mapowanie symboli:
- Każdy symbol binarny (0 lub 1) jest reprezentowany przez określone przesunięcie fazowe sygnału nośnego.
- W przypadku BPSK przesunięcie fazowe ulega nagłej zmianie w środku każdego okresu symbolu.
- Schemat konstelacji:
- Diagram konstelacji BPSK przedstawia dwa punkty, każdy odpowiadający jednemu z dwóch przesunięć fazowych.
- Punkty są zazwyczaj umieszczone na przeciwległych końcach złożonej płaszczyzny.
2.Kwadraturowe kluczowanie z przesunięciem fazowym (QPSK):
- Przesunięcia fazowe:
- QPSK rozszerza BPSK, wykorzystując cztery różne przesunięcia fazowe do reprezentowania symboli.
- Przesunięcia fazowe wynoszą zazwyczaj 0, 90, 180 i 270 stopni.
- Mapowanie symboli:
- Każdy symbol w QPSK reprezentuje dwa bity informacji.
- Cztery przesunięcia fazowe są odwzorowywane na możliwe kombinacje dwóch bitów w sekwencji binarnej.
- 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.
3.PSK wyższego rzędu:
- Przesunięcia fazowe:
- Schematy PSK wyższego rzędu, takie jak 8-PSK i 16-PSK, wykorzystują większą liczbę przesunięć fazowych do reprezentowania symboli.
- Na przykład 8-PSK wykorzystuje osiem różnych przesunięć fazowych, a 16-PSK wykorzystuje szesnaście przesunięć fazowych.
- Mapowanie symboli:
- Każdy symbol w PSK wyższego rzędu reprezentuje większą liczbę bitów, co pozwala na wyższe szybkości transmisji danych.
- Przesunięcia fazowe są odwzorowywane na możliwe kombinacje wielu bitów w sekwencji binarnej.
- Schemat konstelacji:
- Diagramy konstelacji dla PSK wyższego rzędu pokazują większą liczbę punktów ułożonych po okręgu na płaszczyźnie zespolonej.
4.Kluczowanie różnicowego przesunięcia fazowego (DPSK):
- Przesunięcia fazowe:
- DPSK jest odmianą PSK, w której do reprezentowania danych wykorzystywane są różnice fazowe pomiędzy kolejnymi symbolami.
- Zamiast bezwzględnych przesunięć fazowych, DPSK koncentruje się na zmianach fazy.
- Mapowanie symboli:
- DPSK reprezentuje symbole oparte na względnych zmianach fazowych w stosunku do poprzedniego symbolu.
- Takie podejście może uprościć demodulację w niektórych scenariuszach.
- Schemat konstelacji:
- Diagram konstelacji dla DPSK pokazuje różnice fazowe pomiędzy kolejnymi symbolami, zwykle przedstawianymi jako kąty na płaszczyźnie zespolonej.
5.Wniosek:
- Typowe przesunięcia fazowe:
- W różnych schematach PSK typowe przesunięcia fazowe obejmują 0, 180, 90, 270 stopni i wielokrotności tych kątów.
- Mapowanie symboli:
- Mapowanie przesunięć fazowych na symbole binarne lub bity zależy od konkretnego wariantu PSK i liczby zastosowanych przesunięć fazowych.
- Aplikacje:
- PSK jest szeroko stosowany w systemach komunikacyjnych ze względu na jego zdolność do wydajnego przesyłania danych cyfrowych poprzez zmianę fazy sygnału nośnego.
Podsumowując, przesunięcia fazowe stosowane w PSK zależą od konkretnego zastosowanego wariantu PSK. Typowe przesunięcia fazowe obejmują 0, 180, 90 i 270 stopni, w zależności od liczby przesunięć fazowych używanych do reprezentowania symboli. Różne schematy PSK oferują różne poziomy wydajności i złożoności danych, dzięki czemu nadają się do różnorodnych zastosowań komunikacyjnych.