แนะนำ Phase Modulation สั้นๆ

เฟสอธิบายการวัดการเปลี่ยนแปลงของรูปคลื่นสัญญาณ โดยปกติในหน่วยองศา (มุม) หรือที่เรียกว่ามุมเฟสเมื่อรูปคลื่นของสัญญาณเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ๆ วัฏจักรของรูปคลื่นจะอยู่ที่ 360° ในฟังก์ชัน y=Acos(ωx+φ) ωx+φ เรียกว่าเฟส วัตถุประสงค์ที่แท้จริงของการเปลี่ยนเฟสคือเพื่อมอดูเลตบิตสตรีมดิจิทัลบนตัวพาความถี่วิทยุโดยเลือกเฟสขยับคลื่นไซน์ต่อเนื่อง ตัวเปลี่ยนเฟสจะเปลี่ยนคลื่นไซน์เป็นจำนวนหนึ่ง และตัวตรวจจับเฟสจะแปลงเฟสของสัญญาณเป็นแรงดันไฟฟ้า ด้วยวิธีนี้ แรงดันไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นกระแสบิตดิจิตอล BPSK และ QPSK เป็นที่นิยมที่สุดในการสื่อสารไร้สายแบบดิจิตอลต่อจากนั้น ผู้รับจะนำบิตสตรีมออกจากเฟสกะ

คีย์เฟสชิฟต์ไบนารี (BPSK)

BPSK (บางครั้งเรียกว่า PRK, phase reversal keying หรือ 2PSK) เป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุดของ phase shift keying (PSK) ใช้สองเฟสซึ่งคั่นด้วย 180° และสามารถเรียกว่า 2-PSK ได้เช่นกัน ไม่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งว่าจุดกลุ่มดาวอยู่ที่ตำแหน่งใด และในรูปนี้จะแสดงบนแกนจริงที่ 0° และ 180° ดังนั้นจึงจัดการระดับเสียงหรือการบิดเบือนสูงสุดก่อนที่เครื่องแยกเสียงจะตัดสินใจผิดพลาด นั่นทำให้ PSK แข็งแกร่งที่สุด อย่างไรก็ตาม สามารถมอดูเลตที่ 1 บิต/สัญลักษณ์เท่านั้น (ดังที่เห็นในรูป) ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่มีอัตราข้อมูลสูง

มีการเลื่อนสองเฟสที่ 0° และ 180° และบิตดิจิทัลมีความเป็นไปได้สองอย่างคือ 0 และ 1 ดังนั้น BPSK สามารถใช้เพื่อมอดูเลตบิตดิจิทัลในคลื่นไซน์ การเปลี่ยนเฟส 0° แทน 0 และการเปลี่ยนเฟส 180° แทน 1 นี่เป็นวิธีที่ดี แต่ QPSK นั้นดีกว่า

การสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส phase-shift keying (QPSK)

บางครั้งสิ่งนี้เรียกว่า quadriphase PSK, 4-PSK หรือ 4-QAM (แม้ว่าแนวคิดรากของ QPSK และ 4-QAM จะแตกต่างกัน แต่คลื่นวิทยุที่มอดูเลตที่ได้จะเหมือนกันทุกประการ) QPSK ใช้จุดสี่จุดบนแผนภาพกลุ่มดาว ซึ่งจัดวางรอบวงกลม ด้วยสี่เฟส QPSK สามารถเข้ารหัสสองบิตต่อสัญลักษณ์ แสดงในไดอะแกรมด้วยการเข้ารหัสสีเทาเพื่อลดอัตราความผิดพลาดของบิต (BER) - บางครั้งเข้าใจผิดว่าเป็น BER ของ BPSK ถึงสองเท่าการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์แสดงให้เห็นว่า QPSK สามารถใช้เพื่อเพิ่มอัตราข้อมูลเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับระบบ BPSK ในขณะที่ยังคงแบนด์วิดท์ของสัญญาณเท่าเดิม หรือเพื่อรักษาอัตราข้อมูลของ BPSK แต่ลดแบนด์วิดท์ลงครึ่งหนึ่ง ในกรณีหลังนี้ BER ของ QPSK จะเหมือนกันทุกประการกับ BER ของ BPSK และความเชื่อที่ต่างออกไปนั้นเป็นความสับสนทั่วไปเมื่อพิจารณาหรืออธิบาย QPSK ผู้ให้บริการที่ส่งสามารถรับจำนวนการเปลี่ยนแปลงเฟสได้เนื่องจากหน่วยงานต่างๆ เป็นผู้จัดสรรช่องสัญญาณวิทยุสื่อสาร เช่น Federal Communications Commission ให้แบนด์วิดท์ที่กำหนด (สูงสุด) ข้อได้เปรียบของ QPSK เหนือ BPSK จะปรากฏชัด: QPSK ส่งอัตราข้อมูลเป็นสองเท่าในแบนด์วิดท์ที่กำหนดเมื่อเทียบกับ BPSK - ที่ BER เดียวกัน . บทลงโทษทางวิศวกรรมที่จ่ายคือเครื่องส่งและเครื่องรับ QPSK ซับซ้อนกว่าของ BPSK อย่างไรก็ตาม ด้วยเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ บทลงโทษด้านต้นทุนอยู่ในระดับปานกลางมากเช่นเดียวกับ BPSK มีปัญหาความกำกวมของเฟสที่จุดสิ้นสุดการรับ และมักจะใช้ QPSK ที่เข้ารหัสต่างกันในทางปฏิบัติ

ฝากข้อความ 

รายการข้อความ