Inserimento a sfasamento in quadratura: forma d'onda e suoi vantaggi

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In un sistema di comunicazione, la modulazione è il metodo con cui le proprietà del segnale portante vengono variate in base ai segnali del messaggio. Ci sono due tipi di modulazione metodi basati sul tipo di segnale in banda base. Sono la modulazione analogica e la modulazione digitale. Nella modulazione digitale, il segnale in banda base è costituito dai dati digitali sotto forma di 0 e 1. Phase Shift Keying è un metodo di modulazione digitale in cui la fase della portante viene modificata in base al segnale in banda base. Esistono due tipi di metodi di codifica a sfasamento: codifica a sfasamento binario e codifica a sfasamento in quadratura.

Che cos'è il Phase Shift Keying in quadratura?

Quadrature Phase Shift Keying è un metodo di modulazione digitale. In questo metodo, la fase della forma d'onda della portante viene modificata in base al segnale digitale in banda base. La fase della portante rimane la stessa quando la logica di ingresso è 1, ma cambia fase quando la logica è 0. In Quadrature Phase Shift Keying, due bit di informazione vengono modulati contemporaneamente, a differenza della Binary Phase Shift Keying in cui è solo un bit passato per simbolo. Qui ci sono quattro offset di fase della portante con una differenza di fase di ± 90 ° per quattro possibili combinazioni di due bit (00, 01, 10, 11). La durata del simbolo in questa modulazione è il doppio della durata del bit.




Schema elettrico

Invece di convertire i bit in un flusso digitale, QPSK li converte in coppie di bit. Questo metodo è noto anche come Modulazione portante soppressa a doppia banda laterale metodo. Il circuito di modulazione QPSK è costituito da un bit-splitter, un convertitore da seriale a parallelo a 2 bit, due moltiplicatori, a oscillatore locale e un'estate.

Diagramma del circuito di codifica a spostamento di fase in quadratura

Diagramma del circuito di codifica a spostamento di fase in quadratura



All'ingresso del trasmettitore, i bit del segnale del messaggio vengono separati come bit pari e bit dispari utilizzando un divisore di bit. Questi bit vengono quindi moltiplicati con la stessa forma d'onda portante per generare segnali QPSK pari e QPSK dispari. Il segnale Even QPSK è sfasatore di 90 °, utilizzando uno sfasatore, prima della modulazione. Qui, l'oscillatore locale viene utilizzato per generare la forma d'onda portante. Dopo la separazione dei bit, viene utilizzato un convertitore da seriale a parallelo a 2 bit. Dopo la moltiplicazione per la forma d'onda portante, sia QPSK pari che QPSK dispari vengono dati all'estate quando si ottiene l'uscita di modulazione.

All'estremità del ricevitore per la demodulazione, vengono utilizzati due rilevatori di prodotto. I rilevatori di questo prodotto convertono il segnale QPSK modulato in segnali QPSK pari e QPSK dispari. Quindi i segnali vengono passati attraverso due filtri passa-banda e due integratori. Dopo l'elaborazione, i segnali vengono applicati ai 2 bit convertitore da parallelo a serie , la cui uscita è il segnale ricostruito.

Forma d'onda della trasparenza in quadratura

Dopo l'elaborazione dei segnali QPSK Pari e Dispari, vengono applicati all'estate dove si ottiene l'uscita modulata.


Quadratura-Phase-Shift-Keying-Forma d

Quadratura-Phase-Shift-Keying-Forma d'onda.

Vantaggi e svantaggi

  • Fornisce una buona immunità al rumore.
  • Rispetto a BPSK, la larghezza di banda utilizzata da QPSK è ridotta alla metà.
  • La velocità di trasmissione delle informazioni di Quadrature Phase Shift Keying è maggiore in quanto trasmette due bit per simbolo portante.
  • La potenza della portante rimane costante poiché la variazione dell'ampiezza QPSK è piccola.
  • Utilizzo efficace della larghezza di banda di trasmissione disponibile.
  • Bassa probabilità di errore rispetto ad altri metodi.
  • Lo svantaggio di QPSK rispetto a BPSK è la complessità del circuito.

QPSK è generalmente preferito per le applicazioni in cui sono richieste velocità di bit elevate e velocità di trasferimento dei dati. Il codice Matlab viene utilizzato per la simulazione di questo metodo. A cosa serve l'estate nella modulazione QPSK?