V komunikačnom systéme je modulácia metóda, ktorou sa menia vlastnosti nosného signálu podľa signálov správy. Existujú dva typy modulácie metódy založené na type signálu v základnom pásme. Sú to analógová modulácia a digitálna modulácia. V digitálnej modulácii sú signálom v základnom pásme digitálne údaje vo forme 0 a 1. Kľúčovanie fázovým posunom je metóda digitálnej modulácie, pri ktorej sa fáza nosiča mení podľa signálu v základnom pásme. Existujú dva typy metód kľúčovania fázovým posunom - binárne klíčenie fázovým posunom a kvadratúrne klíčenie fázovým posunom.
Čo je to kvadratúrne klíčenie fázovým posunom?
Kvadratúrne klíčenie fázovým posunom je metóda digitálnej modulácie. V tejto metóde sa fáza priebehu nosnej vlny mení podľa signálu digitálneho základného pásma. Fáza nosiča zostáva rovnaká, keď je vstupná logika 1, ale prechádza fázovým posunom, keď je logika 0. V kvadratúrnom kľúčovaní fázovým posunom sú modulované dva informačné bity naraz, na rozdiel od kľúčovania binárnym fázovým posunom, kde je iba jeden bit odovzdané za symbol. Tu existujú štyri posuny nosnej fázy s fázovým rozdielom ± 90 ° pre štyri možné kombinácie dvoch bitov (00, 01, 10, 11). Trvanie symbolu v tejto modulácii je dvojnásobné ako trvanie bitu.
Schéma zapojenia
Namiesto konverzie bitov do digitálneho toku ho QPSK prevádza do bitových párov. Táto metóda je tiež známa ako Modulácia potlačeného nosiča dvojitým postranným pásmom metóda. Modulačný obvod QPSK sa skladá z bitového rozdeľovača, 2-bitového sériového na paralelný prevodník, dvoch multiplikátorov, a miestny oscilátor , a leto.
Schéma zapojenia kvadratúrnej fázy s kľúčovým obvodom
Na vstupe vysielača sa bitové signálne bity pomocou bitového deliča separujú ako párne bity a nepárne bity. Tieto bity sa potom násobia rovnakým nosným priebehom na generovanie párnych QPSK a nepárnych QPSK signálov. Signál párneho QPSK je pred moduláciou fázový posúvač o 90 ° pomocou fázového posúvača. Tu sa používa miestny oscilátor na generovanie vlnovej vlny nosiča. Po oddelení bitov sa použije 2-bitový sériový na paralelný prevodník. Po vynásobení nosnou vlnovou vlnou sa obidve Even QPSK a Odd QPSK dostanú do leta, keď sa získa výstup modulácie.
Na konci prijímača na demoduláciu sa používajú dva detektory produktu. Detektory tohto produktu prevádzajú modulovaný signál QPSK na signály párneho QPSK a nepárneho QPSK. Potom sú signály vedené cez dva pásmové filtre a dvaja integrátori. Po spracovaní sú signály aplikované na 2-bit prevodník paralelne k sérii , ktorého výstupom je rekonštruovaný signál.
Tvar vlny kvadratúrneho fázového posuvu
Po spracovaní párnych a nepárnych signálov QPSK sa aplikujú na leto, kde sa získa modulovaný výstup.
Priebeh kvadratúrnej fázy-posunu-kľúčovania.
Výhody a nevýhody
- Poskytuje dobrú odolnosť proti hluku.
- V porovnaní s BPSK je šírka pásma využívaná QPSK znížená na polovicu.
- Rýchlosť prenosu informácií pri kvadratúrnom kľúčovaní s fázovým posunom je vyššia, pretože prenáša dva bity na symbol nosnej.
- Nosný výkon zostáva konštantný, pretože odchýlky v amplitúde QPSK sú malé.
- Efektívne využitie dostupnej šírky pásma prenosu.
- Nízka pravdepodobnosť chyby v porovnaní s inými metódami.
- Nevýhodou QPSK v porovnaní s BPSK je zložitosť obvodu.
QPSK sa zvyčajne uprednostňuje v aplikáciách, kde sa vyžaduje vysoká bitová rýchlosť a rýchly prenos dát. Na simuláciu tejto metódy sa používa kód Matlab. Aké je použitie leta v modulácii QPSK?
