Kwadraturowe kluczowanie z przesunięciem fazy (QPSK) to cyfrowy schemat modulacji, który reprezentuje dane cyfrowe poprzez zmianę fazy sygnału nośnego. Istnieją różne odmiany i typy QPSK, każdy z własnymi cechami i zastosowaniami. Podstawowe typy QPSK obejmują:
1. Binarne kluczowanie z przesunięciem fazowym (BPSK):
- BPSK jest najprostszą formą QPSK, gdzie każdy symbol reprezentuje pojedynczy bit informacji.
- W BPSK sygnał nośny może mieć dwa przesunięcia fazowe: 0° i 180°, co odpowiada wartościom binarnym 0 i 1.
- 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, znany również jako 4-PSK, stanowi ulepszenie w stosunku do BPSK poprzez transmisję dwóch bitów na symbol.
- QPSK wykorzystuje cztery różne przesunięcia fazowe (0°, 90°, 180° i 270°) do reprezentowania kombinacji binarnych 00, 01, 10 i 11.
- Jest szeroko stosowany w różnych systemach komunikacyjnych, w tym w komunikacji satelitarnej i telewizji cyfrowej.
3. Przesunięcie QPSK (OQPSK):
- OQPSK jest odmianą QPSK, w której przejścia fazowe zachodzą w środku każdego okresu bitowego, co zmniejsza prawdopodobieństwo nagłych zmian fazowych.
- W OQPSK przejścia między symbolami zachodzą w miejscach przejść przez zero sygnału nośnego, co pomaga w łagodzeniu wydajności widmowej i zmniejszeniu zakłóceń między symbolami (ISI).
- OQPSK jest powszechnie stosowany w cyfrowych systemach komunikacyjnych, gdzie niezbędna jest ciągłość faz.
4. π/4-QPSK:
- π/4-QPSK to kolejna modyfikacja QPSK, która wykorzystuje inny zestaw przesunięć fazowych.
- W π/4-QPSK przesunięcia fazowe wynoszą 45°, 135°, 225° i 315°, co reprezentuje kombinacje binarne 00, 01, 10 i 11.
- Został zaprojektowany w celu zapewnienia lepszej wydajności widmowej i jest używany w różnych standardach komunikacji bezprzewodowej, w tym w niektórych technologiach komórkowych.
5. MSK (kluczowanie z minimalnym przesunięciem):
- MSK jest formą kluczowania z ciągłym przesunięciem częstotliwości (CPFSK), którą można uznać za rodzaj QPSK.
- MSK charakteryzuje się stałą separacją częstotliwości pomiędzy symbolami, co skutkuje stałym przesunięciem fazowym.
- Jest powszechnie stosowany w komunikacji satelitarnej i cyfrowych systemach radiowych ze względu na stałe właściwości obwiedni.
Każdy typ QPSK ma swoje zalety i przypadki użycia. Wybór typu QPSK zależy od takich czynników, jak wymagania dotyczące wydajności widmowej, tolerancja na zmiany fazowe i specyficzna charakterystyka kanału komunikacyjnego. Różne typy QPSK zapewniają elastyczność w dostosowaniu schematu modulacji do potrzeb różnych systemów komunikacyjnych.