Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) é um esquema de modulação digital usado em sistemas de comunicação para transmitir dados através de canais de radiofrequência. A geração de um sinal QPSK envolve a modulação de dados digitais em uma onda portadora, manipulando sua fase. Aqui está uma explicação detalhada de como gerar um sinal QPSK:
1. Entrada de dados digitais:
- QPSK opera codificando dados digitais em símbolos, cada um representando uma mudança de fase única. O primeiro passo é pegar os dados digitais recebidos e agrupá-los em pares de bits.
2. Mapeamento de símbolos:
- Atribuir cada par de bits a uma mudança de fase específica. No QPSK, existem quatro mudanças de fase possíveis: 0°, 90°, 180° e 270°. Essas mudanças de fase correspondem aos símbolos (00), (01), (10) e (11).
3. Geração de onda portadora:
- Gere duas ondas portadoras com uma diferença de fase de 90 graus. Essas portadoras são frequentemente chamadas de componentes “em fase” (I) e “quadratura” (Q).
- A onda portadora pode ser representada como: �(�)=�cos(2����)I(t)=Acos(2πfct) �(�)=�sin(2��� �)Q(t)=Asin(2πfct)
- Onde �A é a amplitude da onda portadora, ��fc é a frequência portadora e �t é o tempo.
4. Modulação:
- Multiplique a portadora em fase (�(�)I(t)) pela componente em fase do símbolo e multiplique a portadora em quadratura (�(�)Q(t)) pela componente em quadratura do símbolo símbolo.
- O sinal QPSK modulado (�(�)S(t)) é obtido combinando estas duas portadoras moduladas: �(�)=�(�)⋅Re{�(�)}+�(�)⋅Im {�(�)}S(t)=I(t)⋅Re{s(t)}+Q(t)⋅Im{s(t)}
- Onde �(�)s(t) representa o símbolo complexo, e Re{⋅}Re{⋅} e Im{⋅}Im{⋅} denotam as partes real e imaginária, respectivamente.
5. Transmissão:
- O sinal QPSK modulado é então transmitido pelo canal de comunicação.
6. Recepção e Demodulação:
- No receptor, o sinal QPSK é demodulado para recuperar os dados digitais originais.
- O sinal recebido é multiplicado pelas portadoras em fase e quadratura, e os sinais resultantes são filtrados passa-baixo.
7. Desmapeamento de símbolos:
- Com base na fase do sinal demodulado, mapeie a fase recebida de volta aos pares de bits correspondentes.
- Este processo converte os símbolos QPSK recebidos de volta nos dados digitais originais.
A geração de um sinal QPSK envolve a manipulação cuidadosa de ondas portadoras e mudanças de fase para representar informações digitais de forma modulada. Este método de modulação permite o uso eficiente da largura de banda e a transmissão confiável de dados em sistemas de comunicação.
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