Квадратурна фазова манипулация: форма на вълната и нейните предимства

Квадратурна фазова манипулация: форма на вълната и нейните предимства

В комуникационната система модулацията е метод, чрез който свойствата на носещия сигнал се променят според сигналите на съобщението. Има два видове модулация методи, основаващи се на типа сигнал на основната лента. Те са аналогова модулация и цифрова модулация. При цифровата модулация сигналът на основната лента е цифровите данни под формата на 0 и 1. Phase Shift Keying е метод за цифрова модулация, при който фазата на носителя се променя според сигнала на основната лента. Има два вида методи за фазово изместване - двоично фазово кодиране и квадратурно фазово кодиране.



Какво е квадратурно фазово манипулиране?

Квадратурното фазово манипулиране е цифров метод на модулация. При този метод фазата на носещата форма на вълната се променя според цифровия сигнал на основната лента. Фазата на носителя остава същата, когато входната логика е 1, но преминава към фазово изместване, когато логиката е 0. При квадратурно фазово манипулиране на фазата се модулират два информационни бита наведнъж, за разлика от бинарното фазово манипулиране, където е само един бит предадени на символ. Тук има четири отмествания на фазовия носач с фазова разлика от ± 90 ° за четири възможни комбинации от два бита (00, 01, 10, 11). Продължителността на символа при тази модулация е два пъти по-малка от битовата продължителност.


Електрическа схема

Вместо да преобразува битове в цифров поток, QPSK го преобразува в битови двойки. Този метод е известен също като Модулация с потиснат двустранен лентов носител метод. Модулационната схема QPSK се състои от бит-сплитер, 2-битов сериен към паралелен преобразувател, два умножителя, локален осцилатор , и лято.



Квадратура-фаза-смяна-ключ-схема-схема

Квадратура-фаза-смяна-ключ-схема-схема

На входа на предавателя битовете на сигнала за съобщение се разделят като четни битове и нечетни битове, използвайки битов разделител. След това тези битове се умножават със същата форма на носеща вълна, за да генерират четни QPSK и Odd QPSK сигнали. Равномерният QPSK сигнал е фазови превключвател с 90 °, като се използва фазов превключвател, преди модулация. Тук локалният осцилатор се използва за генериране на носеща форма на вълната. След разделяне на битовете се използва 2-битов сериен към паралелен преобразувател. След умножаване с носещата форма на вълната, както четните QPSK, така и нечетните QPSK се предават на лятото, когато се получава изходна мощност.



В края на приемника за демодулация се използват два продуктови детектора. Този продукт детектори преобразуват модулирания QPSK сигнал в четен QPSK и нечетен QPSK сигнали. Тогава сигналите се предават през две лентови филтри и два интегратора. След обработка сигналите се прилагат към 2-битовите паралелен към сериен преобразувател , чийто изход е реконструираният сигнал.

Форма на вълната на квадратурно фазово манипулиране

След обработка на четните и нечетни QPSK сигнали, те се прилагат към лятото, където се получава модулираната продукция.


Квадратура-фаза-изместване-манипулиране-форма на вълната.

Квадратура-фаза-изместване-манипулиране-форма на вълната.

Предимства и недостатъци

  • Той осигурява добра устойчивост на шум.
  • В сравнение с BPSK, честотната лента, използвана от QPSK, е намалена наполовина.
  • Скоростта на предаване на информация при квадратурно фазово превключване е по-висока, тъй като предава два бита на символ на носител.
  • Мощността на носителя остава постоянна, тъй като варирането в амплитудата на QPSK е малко.
  • Ефективно използване на наличната честотна лента на предаване.
  • Ниска вероятност за грешка в сравнение с други методи.
  • Недостатъкът на QPSK в сравнение с BPSK е сложността на веригата.

QPSK обикновено се предпочита за приложения, при които се изискват високи скорости на предаване и скорост на трансфер на данни. Matlab код се използва за симулация на този метод. Каква е ползата от лятото в QPSK модулация?