Dörtlü Faz Kaydırma Anahtarlaması (QPSK), iletişim sistemlerinde radyo frekansı kanalları üzerinden veri iletmek için kullanılan dijital bir modülasyon şemasıdır. Bir QPSK sinyalinin üretilmesi, dijital verilerin fazını değiştirerek bir taşıyıcı dalga üzerine modüle edilmesini içerir. QPSK sinyalinin nasıl oluşturulacağına ilişkin ayrıntılı bir açıklama:
1. Dijital Veri Girişi:
- QPSK, dijital verileri her biri benzersiz bir faz kaymasını temsil eden sembollere kodlayarak çalışır. İlk adım, gelen dijital veriyi almak ve onu bit çiftleri halinde gruplandırmaktır.
2. Sembol Eşleme:
- Her bit çiftini belirli bir faz kaymasına atayın. QPSK’de dört olası faz kayması vardır: 0°, 90°, 180° ve 270°. Bu faz kaymaları (00), (01), (10) ve (11) simgelerine karşılık gelir.
3. Taşıyıcı Dalga Üretimi:
- Faz farkı 90 derece olan iki taşıyıcı dalga üret. Bu taşıyıcılara sıklıkla “eş fazlı” (I) ve “dörtlü” (Q) bileşenler adı verilir.
- Taşıyıcı dalga şu şekilde temsil edilebilir: �(�)=�cos(2����)I(t)=Acos(2πfct) �(�)=�sin(2����) Q(t)=Asin(2πfct)
- Burada �A taşıyıcı dalganın genliğidir, ��fc taşıyıcı frekansıdır ve �t zamandır.
4. Modülasyon:
- Faz içi taşıyıcıyı (�(�)I(t)) sembolün faz içi bileşeniyle çarpın ve karesel taşıyıcıyı (�(�)Q(t)) sembolün karesel bileşeniyle çarpın.
- Modüle edilmiş QPSK sinyali (�(�)S(t)) bu iki modüle edilmiş taşıyıcının birleştirilmesiyle elde edilir: �(�)=�(�)⋅Re{�(�)}+�(�)⋅Im{� (�)}S(t)=I(t)⋅Re{s(t)}+Q(t)⋅Im{s(t)}
- Burada �(�)s(t) karmaşık sembolü temsil eder ve Re{⋅}Re{⋅} ve Im{⋅}Im{⋅} sırasıyla gerçek ve sanal kısımları belirtir.
5. Bulaşma:
- Modüle edilmiş QPSK sinyali daha sonra iletişim kanalı üzerinden iletilir.
6. Alım ve Demodülasyon:
- Alıcıda, orijinal dijital verileri kurtarmak için QPSK sinyali demodüle edilir.
- Alınan sinyal aynı fazdaki ve karesel taşıyıcılarla çarpılır ve elde edilen sinyaller alçak geçişli filtreden geçirilir.
7. Sembol Eşlemesini Kaldırma:
- Demodülasyonu yapılmış sinyalin fazına bağlı olarak, alınan fazı karşılık gelen bit çiftleriyle eşleştirin.
- Bu işlem, alınan QPSK sembollerini tekrar orijinal dijital verilere dönüştürür.
Bir QPSK sinyalinin üretilmesi, dijital bilgiyi modüle edilmiş bir biçimde temsil etmek için taşıyıcı dalgaların ve faz kaymalarının dikkatli bir şekilde manipülasyonunu içerir. Bu modülasyon yöntemi, iletişim sistemlerinde bant genişliğinin verimli kullanılmasına ve güvenilir veri iletimine olanak tanır.