Kľúčovanie s fázovým posunom (PSK): typy a jeho aplikácie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Termín PSK alebo klíčenie s fázovým posunom sa široko používa v rádiu komunikačný systém . Tento druh techniky je väčšinou kompatibilný s dátovou komunikáciou. Umožňuje efektívnejšie prenášanie informácií rádiovým komunikačným signálom v porovnaní s inými formami modulácie. Dátová komunikácia rastie s rôznymi formami komunikačných formátov, ako je analógový až digitálny, na prenos dát spolu s rôznymi formami modulácie. Existujú rôzne typy PSK, kde každý z nich má svoje výhody a nevýhody. Pre každý rádiokomunikačný systém musí byť pripravená možnosť optimálneho formátu. Pre správnu voľbu je nevyhnutné mať vedomosti o fungovaní PSK.

Čo je kľúčovanie fázovým posunom (PSK)?

Kľúčovanie fázovým posunom je jeden druh digitálna modulácia metóda. Tento druh metódy sa používa na prenos dát moduláciou inak meniacej sa fázy nosného signálu, ktorá je známa ako referenčný signál. Digitálne dáta môžu byť reprezentované akýmkoľvek spôsobom digitálnej modulácie pomocou obmedzeného počtu samostatných signálov. Tento druh modulačnej metódy využíva obmedzený počet fáz, pričom každej fáze je možné priradiť binárne číslice. Každá fáza spravidla kóduje ekvivalentný počet bitov. Každý bitový vzor tvorí symbol, ktorý je označený presnou fázou.




Metódu PSK je možné znázorniť pohodlnou metódou, konkrétne konštelačným diagramom. V tomto druh komunikácie , body konštelácie je možné zvoliť, sú zvyčajne umiestnené rovnomerným uhlovým rozstupom v oblasti kruhu. Aby bolo možné ponúknuť čo najväčšiu fázovú separáciu medzi blízkymi bodmi, a teda najlepšiu ochranu pred korupciou. Sú usporiadané do kruhu, aby ich všetky bolo možné prenášať podobnou energiou. Viac informácií nájdete na tomto odkaze FSK modulácia a demodulácia s obvodovým diagramom

kľúčovanie fázovým posunom

kľúčovanie fázovým posunom



Digitálna modulácia

Digitálna modulácia alebo DM je jeden druh modulácie, ktorá využíva diskrétne signály na zmenu nosnej vlny. Tento druh modulácie eliminuje šum komunikácie a poskytuje vynikajúci výkon pre prerušenie signálu. Táto modulácia poskytuje dodatočnú dátovú kapacitu a zabezpečenie pre vysoký a ľahký prístup do systému vďaka obrovskej kvalite komunikácie. Takže tento druh modulácie má veľkú požiadavku ako analógová modulácia.

Druhy PSK

PSK možno rozdeliť do dvoch typov, ktoré zahŕňajú nasledujúce.

  • BPSK - binárne klíčenie fázovým posunom
  • QPSK - kvadratúrne klíčenie fázovým posunom

1). BPSK - binárne klíčenie fázovým posunom

Pojem BPSK znamená binárne klíčenie fázovým posunom. Niekedy sa tiež nazýva PRK (fázový reverzný kľúč) alebo 2PSK. Tento druh klíčenia fázovým posunom využíva dvojfázové fázy, ktoré sú oddelené o 180 stupňov. To je dôvod, prečo volať ako 2-PSK.


V tejto metóde nie je usporiadanie bodov súhvezdia otázkou, kam presne sú umiestnené. Tento typ modulácie je silný pre všetky PSK, pretože na dosiahnutie nesprávneho rozhodnutia demodulátora je potrebná maximálna úroveň šumu, aby sa inak skreslil. Je však schopný modulovať iba pri 1 bite na symbol a nie je vhodný pre aplikácie, ako je vysoký dátový tok.

2). QPSK - kvadratúrne klíčenie fázovým posunom

Bitovú rýchlosť je možné zvýšiť pridaním ďalších bitov do jedného segmentu. V tomto druhu PSK môže byť bitový tok paralelizovaný, takže každé dva prichádzajúce bity môžu byť rozdelené a fázový posun kľúčujúci nosnú frekvenciu. Jedna nosná frekvencia môže byť fázovo posunutá o 90 stupňov od druhej v rámci kvadratúry. Potom sa pridajú 2 kľúčovacie signály fázového posuvu, aby sa vygeneroval jeden zo štyroch signálnych prvkov.

Niektoré ďalšie formy PSK

Niektoré z často používaných foriem PSK zahŕňajú hlavne nasledujúce.

  • Kľúčovanie fázovým posunom (PSK)
  • Kľúčovanie pomocou binárneho fázového posunu (BPSK)
  • Kľúčovanie pomocou kvadratúrnej fázy (QPSK)
  • Ofsetové kvadratúrne klíčenie fázovým posunom (O-QPSK)
  • 8 kľúčovania bodovým fázovým posunom (8 PSK)
  • 16-bodové klíčenie fázovým posunom (16 PSK)

Vyššie uvedené formuláre sú hlavnými formami PSK, ktoré sa často používajú v aplikáciách rádiovej komunikácie. Každá forma PSK obsahuje výhody aj nevýhody. Všeobecne modulačné formy vyššieho rádu umožňujú prenos vysokých rýchlostí dát v danej šírke pásma. Problémom je však vysoká rýchlosť prenosu dát, ktorá vyžaduje vynikajúci pomer S / N pred tým, ako sa začne zvyšovať chybovosť, a toto počítadlo pracuje na zlepšení výkonu dátovej rýchlosti. Rádiokomunikačné systémy môžu zvoliť formu modulácie, ktorá môže závisieť od existujúcich podmienok a požiadaviek.

Výhody a nevýhody kľúčovania s fázovým posunom

Medzi výhody kľúčovania s fázovým posunom patria nasledujúce.

  • Tento typ PSK umožňuje efektívnejšie prenášanie informácií rádiovým komunikačným signálom v porovnaní s FSK.
  • QPSK je ďalší druh dátových prenosov, kdekoľvek sa využívajú 4 fázové stavy, a to všetko v navzájom 90 stupňoch.
  • Je menej náchylný na poruchy, keď hodnotíme pomocou modulácie ASK a zaberá podobnú šírku pásma ako ASK.
  • Týmto použitím je možné dosiahnuť vysokú rýchlosť prenosu dát pomocou modulácií PSK na vysokej úrovni, ako sú QPSK, 16-QAM. Tu QPSK znamená 2-bit pre každú konšteláciu a 16-QAM znamená 2-bit pre každú konšteláciu.

Medzi nevýhody kľúčovania s fázovým posunom patria nasledujúce.

  • Účinnosť šírky pásma tohto PSK je menšia v porovnaní s ASK typom modulácie
  • Je to nekoherentný referenčný signál
  • Odhadom fázových stavov signálu je možné dekódovať binárne informácie. Algoritmy ako zotavenie a detekcia sú mimoriadne náročné.
  • Vysokoúrovňové PSK modulácie ako QPSK, 16-QAM sú citlivejšie na fázové rozdiely.
  • Generuje nesprávne demodulácie, pretože porucha sa môže kombinovať s časom, pretože referenčný signál pre demoduláciu nie je pevný.

Aplikácie kľúčovania fázovým posunom

Aplikácie PSK zahŕňajú nasledujúce.

  • Táto metóda sa široko používa pre biometrické bezdrôtové siete LAN bezdrôtová komunikácia ako Bluetooth a RFID.
  • Miestny oscilátor
  • Optická komunikácia
  • Viackanálový WDM
  • Odložiť a pridať demodulátor
  • Nelineárne efekty pre prenos WDM

Toto je všetko o Kľúčovanie fázovým posunom . Z vyššie uvedených informácií nakoniec môžeme vyvodiť záver, že tento PSK je technika digitálnej modulácie, ktorá prenáša informácie zmenou fázy signálu stabilnej frekvenčnej nosnej. Spravidla sú tieto modulačné metódy z hľadiska šírky pásma nadradené modulačným technikám ako FSK. Tieto modulačné schémy poskytujú lepšiu účinnosť. ale Metódy modulácie FSK sú energeticky účinné pri danom odstupe signálu od šumu (S / N). Táto metóda sa široko používa pre biometrické bezdrôtové siete LAN a podobné bezdrôtové komunikácie Bluetooth a RFID. Tu je otázka, ktorá vás zaujíma: Čo je to technika „klávesového skratu“?