正交相移键控:波形及其优点

在通信系统中,调制是根据消息信号改变载波信号的特性的方法。那里有两个调制类型基于基带信号类型的方法。它们是模拟调制和数字调制。在数字调制中,基带信号是0和1的形式的数字数据。相移键控是一种数字调制的方法,其中载波的相位根据基带信号而改变。有两种类型的相移键控方法 - 二进制相移键控和正交相移键控。

什么是正交相移键控?

正交相移键控是一种数字调制方法。该方法根据数字基带信号的不同,改变载波波形的相位。载波的相位在输入逻辑为1时保持不变,但在输入逻辑为0时发生相移。在正交相移键控中,两个信息位同时被调制,不像二进制相移键控中每个符号只传递一个位。这里,有四个载波相位偏移,其相位差为±90°,适用于四种可能的二进制组合(00,01,10,11)。这种调制的符号持续时间是位持续时间的两倍。


电路图

QPSK将其转换为位对而不是将位转换为数字流。这种方法也称为双边带抑制载波调制方法。QPSK调制电路由位分配器组成,2位串行到并行转换器,两个乘法器,a本地振荡器和一个夏天。

正交相移键控电路
正交相移键控电路

在发送器输入处,使用位分配器将消息信号比特分离为偶数位和奇数位。然后将这些位乘以相同的载波波形以产生甚至QPSK和奇数QPSK信号。均匀QPSK信号是在调制之前使用相移器的相移90°。这里,本地振荡器用于产生载波波形。分离比特后,使用2位串行转换器。在使用载波乘以载波波形之后,在获得调制输出时,甚至QPSK和奇数QPSK都会给予夏季。

在解调的接收器端,使用两个产品探测器。本产品探测器将调制的QPSK信号转换为甚至QPSK和奇数QPSK信号。然后信号通过两个带通滤波器和两个集成商。处理后,信号被应用于2位平行-系列转换器,其输出为重构信号。

正交相移键控的波形

在处理偶数和奇数QPSK信号之后,它们被应用于获得调制输出的夏季。


正交相移键控波形。
正交相移键控波形。

的优点和缺点

  • 它提供了良好的抗噪声。
  • 与BPSK相比,QPSK使用的带宽减少了一半。
  • 正交相移键控的信息传输速率较高,因为它发送每个载波符号的两个比特。
  • 由于QPSK振幅的变化很小,载波功率保持不变。
  • 有效利用可用传输带宽。
  • 与其他方法相比,误差概率低。
  • 与BPSK相比,QPSK的缺点是电路复杂性。

QPSK通常适用于需要高比特率和高速数据传输的应用程序。用Matlab代码对该方法进行了仿真。夏季在QPSK调制中有什么用?

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