Kwadraturowe kluczowanie fazowe (QPSK) to cyfrowy schemat modulacji, który przesyła dane poprzez zmianę fazy sygnału nośnego. Istnieją dwa główne typy QPSK: Offset QPSK (OQPSK) i π/4-QPSK. Przyjrzyjmy się szczegółom każdego z nich:
1. Przesunięcie QPSK (OQPSK):
- OQPSK to zmodyfikowana wersja QPSK, która rozwiązuje pewne problemy związane z przejściami fazowymi.
- W tradycyjnym QPSK przejścia fazowe zachodzą dokładnie w środku każdego okresu bitowego. Może to prowadzić do nagłych zmian fazowych, skutkujących zwiększonymi widmowymi listkami bocznymi i potencjalną interferencją międzysymboliczną (ISI).
- OQPSK wprowadza przesunięcie fazowe w przesyłanym sygnale, zapewniając, że przejścia fazowe zachodzą w miejscach przejścia sygnału nośnego przez zero. Ta modyfikacja minimalizuje nagłe zmiany fazy i pomaga złagodzić ISI.
- Przejścia fazowe w OQPSK zachodzą na przejściach fali nośnej przez zero, co prowadzi do poprawy wydajności widmowej i zmniejszenia widmowych listków bocznych.
2. π/4-QPSK:
- π/4-QPSK to kolejny wariant QPSK, który wykorzystuje inny zestaw przesunięć fazowych do reprezentowania symboli.
- W π/4-QPSK przesunięcia fazowe wynoszą 45°, 135°, 225° i 315°. Te przesunięcia fazowe reprezentują kombinacje binarne 00, 01, 10 i 11.
- Nazwa „π/4” oznacza, że przejścia fazowe zachodzą w jednej czwartej czasu trwania symbolu, zapewniając pewne korzyści w zakresie wydajności widmowej i zmniejszonej złożoności.
- π/4-QPSK zaprojektowano tak, aby osiągnąć lepszą wydajność widmową w porównaniu z tradycyjnym QPSK.
Porównanie:
- Przesunięcia fazowe:
- OQPSK wprowadza przesunięcie fazowe do QPSK, zapewniając, że przejścia fazowe zachodzą przy przejściach przez zero sygnału nośnego.
- π/4-QPSK wykorzystuje inny zestaw przesunięć fazowych (45°, 135°, 225° i 315°) w porównaniu do tradycyjnego QPSK (0°, 90°, 180° i 270°).
- Wydajność spektralna:
- OQPSK i π/4-QPSK zostały zaprojektowane tak, aby osiągnąć lepszą wydajność widmową w porównaniu z tradycyjnym QPSK.
- Interferencja międzysymbolowa (ISI):
- Zarówno OQPSK, jak i π/4-QPSK mają na celu złagodzenie ISI poprzez modyfikację przejść fazowych w przesyłanym sygnale.
- Aplikacje:
- OQPSK i π/4-QPSK są używane w scenariuszach, w których niezbędna jest poprawiona wydajność widmowa i zmniejszone przejścia fazowe, na przykład w systemach komunikacji bezprzewodowej.
Podsumowując, zarówno Offset QPSK (OQPSK), jak i π/4-QPSK są odmianami QPSK zaprojektowanymi w celu sprostania konkretnym wyzwaniom związanym z wydajnością widmową, przejściami fazowymi i zakłóceniami między symbolami. Modyfikacje te czynią je odpowiednimi do zastosowań, w których poprawa wydajności w tych aspektach jest kluczowa. Każdy wariant ma swoje unikalne zalety, a wybór między nimi zależy od konkretnych wymagań systemu komunikacji.