Εισάγετε με συντομία τη Διαμόρφωση Φάσης

Η φάση περιγράφει τη μέτρηση της μεταβολής της κυματομορφής του σήματος, συνήθως σε μοίρες (γωνίες), που ονομάζεται επίσης γωνία φάσης.Όταν η κυματομορφή του σήματος αλλάζει με περιοδικό τρόπο, ο κύκλος κυματομορφής είναι 360°. Στη συνάρτηση y=Acos(ωx+φ), η ωx+φ ονομάζεται φάση. Ο πραγματικός σκοπός της μετατόπισης φάσης είναι να διαμορφώσει το ψηφιακό ρεύμα bit στον φορέα ραδιοσυχνοτήτων με επιλεκτική μετατόπιση φάσης του συνεχούς ημιτονοειδούς κύματος. Ο μετατοπιστής φάσης αλλάζει το ημιτονοειδές κύμα κατά ένα ορισμένο ποσό και ο ανιχνευτής φάσης μετατρέπει τη φάση του σήματος σε τάση. Με αυτόν τον τρόπο, η τάση θα μετατραπεί σε ένα ψηφιακό ρεύμα bit. Τα BPSK και QPSK είναι τα πιο δημοφιλή στην ψηφιακή ασύρματη επικοινωνία.Στη συνέχεια, ο δέκτης αφαιρεί το ρεύμα bit από τη μετατόπιση φάσης.

Δυαδική πληκτρολόγηση μετατόπισης φάσης (BPSK)

Το BPSK (ονομάζεται επίσης μερικές φορές PRK, πληκτρολόγηση αντιστροφής φάσης ή 2PSK) είναι η απλούστερη μορφή πληκτρολόγησης μετατόπισης φάσης (PSK). Χρησιμοποιεί δύο φάσεις που χωρίζονται κατά 180° και έτσι μπορούν επίσης να ονομαστούν 2-PSK. Δεν έχει ιδιαίτερη σημασία πού ακριβώς βρίσκονται τα σημεία του αστερισμού, και σε αυτό το σχήμα φαίνονται στον πραγματικό άξονα, στις 0° και 180°. Επομένως, χειρίζεται το υψηλότερο επίπεδο θορύβου ή παραμόρφωση προτού ο αποδιαμορφωτής καταλήξει σε εσφαλμένη απόφαση. Αυτό το καθιστά το πιο ισχυρό από όλα τα PSK. Ωστόσο, μπορεί να διαμορφωθεί μόνο σε 1 bit/σύμβολο (όπως φαίνεται στην εικόνα) και επομένως είναι ακατάλληλο για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας δεδομένων.

Έχει δύο μετατοπίσεις φάσης 0° και 180° και τα ψηφιακά bit έχουν δύο δυνατότητες 0 και 1, επομένως το BPSK μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαμόρφωση ενός ψηφιακού bit σε ένα ημιτονοειδές κύμα. Μια μετατόπιση φάσης 0° αντιπροσωπεύει 0, και μια μετατόπιση φάσης 180° αντιπροσωπεύει 1. Αυτή είναι μια καλή μέθοδος, αλλά το QPSK είναι ακόμα καλύτερο.

Τετραγωνική πληκτρολόγηση μετατόπισης φάσης (QPSK)

Μερικές φορές αυτό είναι γνωστό ως τετραφασικό PSK, 4-PSK ή 4-QAM. (Αν και οι ριζικές έννοιες του QPSK και του 4-QAM είναι διαφορετικές, τα διαμορφωμένα ραδιοκύματα που προκύπτουν είναι ακριβώς τα ίδια.) Το QPSK χρησιμοποιεί τέσσερα σημεία στο διάγραμμα αστερισμών, που βρίσκονται σε απόσταση γύρω από έναν κύκλο. Με τέσσερις φάσεις, το QPSK μπορεί να κωδικοποιήσει δύο bit ανά σύμβολο, όπως φαίνεται στο διάγραμμα με γκρι κωδικοποίηση για να ελαχιστοποιηθεί το ποσοστό σφάλματος bit (BER) – μερικές φορές παρερμηνευόμενο ως διπλάσιο του BER του BPSK.Η μαθηματική ανάλυση δείχνει ότι το QPSK μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε για να διπλασιάσει τον ρυθμό δεδομένων σε σύγκριση με ένα σύστημα BPSK διατηρώντας το ίδιο εύρος ζώνης του σήματος, είτε για να διατηρήσει τον ρυθμό δεδομένων του BPSK αλλά μειώνοντας στο μισό το εύρος ζώνης που απαιτείται. Σε αυτήν την τελευταία περίπτωση, το BER του QPSK είναι ακριβώς το ίδιο με το BER του BPSK – και το να πιστεύουμε διαφορετικά είναι μια κοινή σύγχυση όταν εξετάζουμε ή περιγράφουμε το QPSK. Ο μεταδιδόμενος φορέας μπορεί να υποστεί πολλές αλλαγές φάσης.Δεδομένου ότι τα κανάλια ραδιοεπικοινωνίας κατανέμονται από φορείς όπως η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών δίνοντας ένα προδιαγεγραμμένο (μέγιστο) εύρος ζώνης, το πλεονέκτημα του QPSK έναντι του BPSK γίνεται εμφανές: το QPSK μεταδίδει διπλάσιο ρυθμό δεδομένων σε ένα δεδομένο εύρος ζώνης σε σύγκριση με το BPSK - στο ίδιο BER . Η μηχανική ποινή που καταβάλλεται είναι ότι οι πομποί και οι δέκτες QPSK είναι πιο περίπλοκοι από αυτούς του BPSK. Ωστόσο, με τη σύγχρονη τεχνολογία ηλεκτρονικών, το πρόστιμο στο κόστος είναι πολύ μέτριο.Όπως και με το BPSK, υπάρχουν προβλήματα ασάφειας φάσης στο άκρο λήψης και το διαφορικά κωδικοποιημένο QPSK χρησιμοποιείται συχνά στην πράξη.

Αφήστε μήνυμα 

Λίστα μηνυμάτων