Phase Shift Keying (PSK): typen en hun toepassingen

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





De term PSK of Phase shift keying wordt algemeen gebruikt in een radio communicatie systeem ​Dit soort techniek is meestal compatibel met datacommunicatie. Het maakt het mogelijk dat informatie op een efficiëntere manier wordt overgedragen via een radiocommunicatiesignaal in vergelijking met andere vormen van modulatie. Datacommunicatie neemt toe met verschillende vormen van communicatieformaten, zoals analoog naar digitaal, om gegevens samen met verschillende modulatievormen te dragen. Er zijn verschillende soorten PSK waarvan elk zijn eigen voor- en nadelen heeft. Voor elk radiocommunicatiesysteem moet een optie van het optimale formaat worden voorbereid. Om de juiste keuze te maken, is het essentieel om te weten hoe PSK werkt.

Wat is Phase Shift Keying (PSK)?

De Phase Shift Keying is er een van digitale modulatie methode. Dit soort methode wordt gebruikt om gegevens te verzenden door te moduleren, anders verandert de fase van het dragersignaal dat bekend staat als een referentiesignaal. De digitale gegevens kunnen worden weergegeven met elke soort digitale modulatiemethode door een beperkt aantal afzonderlijke signalen te gebruiken. Dit soort modulatiemethode gebruikt een beperkt aantal fasen waarbij elke fase kan worden toegewezen met binaire cijfers. Over het algemeen codeert elke fase een equivalent aantal bits. Elk bitpatroon vormt het symbool dat wordt aangegeven door de exacte fase.




De PSK-methode kan worden weergegeven door een handige methode, namelijk het constellatiediagram. In deze soort communicatie , worden de punten van de constellatie die kunnen worden geselecteerd, over het algemeen geplaatst door uniforme hoekafstanden in het gebied van de cirkel. Zodat de grootst mogelijke fasescheiding kan worden geboden tussen nabijgelegen punten en daarom de beste bescherming tegen corruptie. Deze zijn in een cirkel gerangschikt, zodat ze allemaal door vergelijkbare energie kunnen worden overgedragen. Raadpleeg deze link voor meer informatie FSK-modulatie en demodulatie met schakelschema

phase-shift-keying

phase-shift-keying



Digitale modulatie

De digitale modulatie of DM is een soort modulatie, die discrete signalen gebruikt om een ​​draaggolf te veranderen. Dit soort modulatie elimineert de ruis van communicatie en biedt een superieur vermogen voor de signaalonderbreking. Deze modulatie biedt extra datacapaciteit en beveiliging voor een hoge en gemakkelijke systeemtoegankelijkheid door een enorme communicatiekwaliteit. Dit soort modulatie heeft dus een enorme vraag dan analoge modulatie.

Soorten PSK

De PSK kan worden ingedeeld in twee typen, waaronder de volgende.

  • BPSK - Binaire Phase-Shift Keying
  • QPSK - Kwadratuur Phase-Shift Keying

1). BPSK - Binaire Phase-Shift Keying

De term BPSK staat voor Binary Phase-Shift Keying. Soms wordt het ook wel PRK (phase reversal keying) of 2PSK genoemd. Dit soort faseverschuivingssleutel maakt gebruik van 2 fasen die 180 graden van elkaar zijn gescheiden. Dit is dus de reden om te callen als 2-PSK.


Bij deze methode is de rangschikking van constellatiepunten niet een kwestie van waar ze precies zijn geplaatst. Dit type modulatie is sterk voor alle PSK's omdat anders het maximale ruisniveau nodig is om te vervormen om de demodulator een verkeerde beslissing te laten nemen. Het kan echter slechts met 1 bit per symbool moduleren en is niet geschikt voor toepassingen zoals hoge gegevenssnelheden.

2). QPSK - Kwadratuur Phase-Shift Keying

De bitsnelheid kan worden verhoogd door meer bits toe te voegen aan één enkel segment. In dit soort PSK kan de bitstroom parallel worden geschakeld zodat elke twee binnenkomende bits kunnen worden opgesplitst en een faseverschuiving kan worden ingesteld op een draaggolffrequentie. De ene draaggolffrequentie kan binnen de kwadratuur met 90 graden in fase worden verschoven ten opzichte van de andere. Vervolgens worden de 2 faseverschuivingssleutelsignalen opgeteld om een ​​van de vier signaalelementen te genereren.

Enkele andere vormen van PSK

Enkele van de meest gebruikte vormen van PSK zijn voornamelijk de volgende.

  • Phase-Shift-Keying (PSK)
  • Binaire-Phase-Shift-Keying (BPSK)
  • Kwadratuur-Phase-Shift-Keying (QPSK)
  • Offset-Kwadratuur-Phase-Shift-Keying (O-QPSK)
  • 8-punts faseverschuiving-keying (8 PSK)
  • 16-punts faseverschuiving-keying (16 PSK)

De hierboven vermelde formulieren zijn de belangrijkste PSK-formulieren die vaak worden gebruikt in de toepassingen van radiocommunicatie. Elke vorm van PSK heeft zowel voor- als nadelen. In het algemeen zullen de modulatieformulieren van hoge orde hoge gegevenssnelheden mogelijk maken in een gegeven bandbreedte. Maar het probleem is een hoge gegevenssnelheid waarvoor een superieure S / N-verhouding nodig is voordat de foutpercentages beginnen te stijgen en deze teller werkt om de prestaties van de gegevenssnelheid te verbeteren. De vorm van modulatie kan worden gekozen door de radiocommunicatiesystemen en kan afhangen van de bestaande omstandigheden en vereisten.

Voordelen en nadelen van Phase Shift Keying

De voordelen van faseverschuivingssleuteling omvatten de volgende.

  • Met dit type PSK kan informatie efficiënter worden overgedragen met een radiocommunicatiesignaal in vergelijking met FSK.
  • QPSK is een ander soort datatransmissie waar 4 fasetoestanden worden gebruikt, allemaal in 90 graden van elkaar.
  • Het is minder kwetsbaar voor fouten wanneer we evalueren met ASK-modulatie en een vergelijkbare bandbreedte inneemt als ASK.
  • Door dit te gebruiken, kan de hoge transmissiesnelheid worden bereikt met behulp van PSK-modulaties op hoog niveau, zoals QPSK, 16-QAM. Hier betekent QPSK 2 bits voor elke constellatie en 16-QAM betekent 2 bits voor elke constellatie.

De nadelen van faseverschuivingssleuteling omvatten de volgende.

  • De bandbreedte-efficiëntie van deze PSK is minder in vergelijking met ASK-type modulatie
  • Het is een niet-coherent referentiesignaal
  • Door de fasetoestanden van het signaal te schatten, kan de binaire informatie worden gedecodeerd. Algoritmen zoals herstel en detectie zijn buitengewoon moeilijk.
  • PSK-modulaties op hoog niveau zoals QPSK, 16-QAM zijn gevoeliger voor faseverschillen.
  • Het genereert verkeerde demodulaties omdat de fout kan worden gecombineerd met de tijd omdat het referentiesignaal voor demodulatie niet vaststaat.

Toepassingen van Phase Shift Keying

De toepassingen van PSK omvatten de volgende.

  • Deze methode wordt algemeen gebruikt voor bio-metrische, draadloze LAN, samen met draadloze communicatie zoals Bluetooth en RFID.
  • Lokale oscillator
  • Optische communicatie
  • Meerkanaals WDM
  • Vertraging en demodulator toevoegen
  • Niet-lineaire effecten voor WDM-transmissie

Dit gaat allemaal over Phase Shift Keying ​Uit de bovenstaande informatie kunnen we tenslotte concluderen dat deze PSK een digitale modulatietechniek is die informatie verzendt door de fase van een stabiel frequentiedragersignaal te veranderen. Over het algemeen zijn deze modulatiemethoden superieur aan modulatietechnieken zoals FSK in termen van bandbreedte. Deze modulatieschema's zorgen voor een betere efficiëntie. Maar FSK-modulatiemethoden zijn energiezuinig bij een bepaalde signaal-ruisverhouding (S / N). Deze methode wordt algemeen gebruikt voor bio-metrische, draadloze LAN, samen met draadloze communicatie zoals Bluetooth en RFID. Hier is een vraag voor u: wat is de 'shift keying' -techniek?