В системе связи модуляция - это метод, с помощью которого свойства несущего сигнала изменяются в соответствии с сигналами сообщения. Есть два виды модуляции методы, основанные на типе сигнала основной полосы частот. Это аналоговая модуляция и цифровая модуляция. В цифровой модуляции сигнал основной полосы частот - это цифровые данные в форме нулей и единиц. Фазовая манипуляция - это метод цифровой модуляции, при котором фаза несущей изменяется в соответствии с сигналом основной полосы частот. Существует два типа методов фазовой манипуляции - двоичная фазовая манипуляция и квадратурная фазовая манипуляция.
Что такое квадратурная фазовая манипуляция?
Квадратурная фазовая манипуляция - это метод цифровой модуляции. В этом методе фаза сигнала несущей изменяется в соответствии с цифровым сигналом основной полосы частот. Фаза несущей остается той же, когда входная логика равна 1, но идет фазовый сдвиг, когда логика равна 0. При квадратурной фазовой манипуляции два информационных бита модулируются одновременно, в отличие от двоичной фазовой манипуляции, где используется только один бит. передано за символ. Здесь есть четыре смещения фазы несущей с разностью фаз ± 90 ° для четырех возможных комбинаций двух битов (00, 01, 10, 11). Продолжительность символа в этой модуляции в два раза больше длительности битов.
Принципиальная электрическая схема
Вместо преобразования битов в цифровой поток QPSK преобразует его в пары битов. Этот метод также известен как Двухполосная модуляция с подавлением несущей метод. Схема модуляции QPSK состоит из разделителя битов, 2-битного преобразователя из последовательного в параллельный, двух умножителей, гетеродин , и летом.
Принципиальная схема квадратурной фазовой манипуляции
На входе передатчика биты сигнала сообщения разделяются на четные и нечетные биты с помощью битового разделителя. Эти биты затем умножаются с той же формой сигнала несущей для генерации сигналов четного QPSK и нечетного QPSK. Сигнал четного QPSK сдвигается по фазе на 90 ° с использованием фазовращателя перед модуляцией. Здесь локальный осциллятор используется для генерации сигнала несущей. После разделения битов используется 2-битный преобразователь из последовательного в параллельный. После умножения на сигнал несущей и четный QPSK, и нечетный QPSK передаются сумматору, когда получается выходной сигнал модуляции.
На стороне приемника для демодуляции используются два детектора продукта. Эти детекторы продукта преобразуют модулированный сигнал QPSK в сигналы четного QPSK и нечетного QPSK. Затем сигналы проходят через два полосовые фильтры и два интегратора. После обработки сигналы поступают на 2-битный параллельно-последовательный преобразователь , выходом которого является восстановленный сигнал.
Форма волны квадратурной фазовой манипуляции
После обработки четных и нечетных сигналов QPSK они применяются к сумматору, где получается модулированный выходной сигнал.
Квадратурная-фазовая-манипуляция-форма волны.
Преимущества и недостатки
- Обеспечивает хорошую помехозащищенность.
- По сравнению с BPSK полоса пропускания, используемая QPSK, сокращена вдвое.
- Скорость передачи информации квадратурной фазовой манипуляции выше, поскольку она передает два бита на символ несущей.
- Мощность несущей остается постоянной, так как изменение амплитуды QPSK невелико.
- Эффективное использование доступной полосы пропускания.
- Низкая вероятность ошибки по сравнению с другими методами.
- Недостатком QPSK по сравнению с BPSK является сложность схемы.
QPSK обычно предпочтительнее для приложений, где требуется высокая скорость передачи данных и скорость передачи данных. Для моделирования этого метода используется код Matlab. Какая польза от лета в модуляции QPSK?
