Kluczowanie z przesunięciem fazowym (PSK) to cyfrowy schemat modulacji stosowany w systemach komunikacyjnych do przesyłania danych poprzez zmianę fazy sygnału nośnego. Istnieją dwa główne typy PSK: binarne kluczowanie z przesunięciem fazowym (BPSK) i kwadraturowe kluczowanie z przesunięciem fazowym (QPSK). Zagłębmy się w szczegóły każdego z nich:
1. Binarne kluczowanie z przesunięciem fazowym (BPSK):
- BPSK to najprostsza forma PSK, w której każdy symbol reprezentuje pojedynczy bit informacji.
- W BPSK faza sygnału nośnego jest przesuwana pomiędzy dwiema wartościami, zwykle 0° i 180°, aby reprezentować odpowiednio binarne 0 i 1.
- Dwa możliwe przesunięcia fazowe odpowiadają stanom binarnym (0) i (1), umożliwiając transmisję jednego bitu na symbol.
- BPSK jest często używany w scenariuszach, w których szybkość transmisji danych nie jest czynnikiem krytycznym i preferowana jest prostota.
2. Kwadraturowe kluczowanie z przesunięciem fazowym (QPSK):
- QPSK jest rozszerzeniem BPSK, zaprojektowanym do przesyłania dwóch bitów na symbol, dzięki czemu jest bardziej wydajny pod względem przepustowości.
- QPSK wykorzystuje cztery różne przesunięcia fazowe: 0°, 90°, 180° i 270°, aby przedstawić kombinacje binarne 00, 01, 10 i 11.
- Każdy symbol w QPSK reprezentuje parę bitów, umożliwiając transmisję z większą szybkością transmisji danych w porównaniu do BPSK.
- QPSK jest szeroko stosowany w różnych systemach komunikacyjnych, w tym w komunikacji satelitarnej i telewizji cyfrowej.
Porównanie:
- Przepływność i wydajność przepustowości:
- BPSK przesyła jeden bit na symbol, podczas gdy QPSK przesyła dwa bity na symbol. Dlatego QPSK osiąga wyższe szybkości transmisji danych i jest bardziej wydajny pod względem przepustowości.
- Przesunięcia fazowe:
- BPSK ma dwa możliwe przesunięcia fazowe (0° i 180°), podczas gdy QPSK ma cztery możliwe przesunięcia fazowe (0°, 90°, 180° i 270°).
- Złożoność:
- BPSK jest prostszy pod względem modulacji i demodulacji w porównaniu do QPSK, który wiąże się z większymi przesunięciami fazowymi i większą złożonością.
- Aplikacje:
- BPSK może być odpowiedni do zastosowań, w których prostota ma kluczowe znaczenie, a wymagania dotyczące szybkości transmisji danych są niskie.
- QPSK jest częściej stosowany w nowoczesnych systemach komunikacyjnych, gdzie istotne są wyższe szybkości transmisji danych i efektywne wykorzystanie przepustowości.
Zarówno BPSK, jak i QPSK znajdują zastosowanie w różnych scenariuszach komunikacji, a wybór między nimi zależy od takich czynników, jak wymagania dotyczące szybkości transmisji danych, wydajność przepustowości i złożoność systemu komunikacyjnego. Chociaż BPSK jest prosty i może być preferowany w pewnych sytuacjach, QPSK jest często wybierany do zastosowań, w których konieczne są wyższe szybkości transmisji danych.