Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое квадратурная фазовая манипуляция, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое квадратурная фазовая манипуляция, qpsk , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Устройства приема и обработки радиосигналов, Передача, прием и обработка сигналов.
Фазовая манипуля́ция (ФМн, англ. phase-shift keying (PSK)) — один из видов фазовой модуляции, при которой фаза несущего колебания меняется скачкообразно в зависимости от информационного сообщения.
При квадратурной фазовой манипуляции (англ. QPSK — Quadrature Phase Shift Keying или 4-PSK) используется созвездие из четырех точек, размещенных на равных расстояниях на окружности. Используя 4 фазы, в QPSK на символ приходится два бита, как показано на рисунке. Анализ показывает, что скорость может быть увеличена в два раза относительно BPSK при той же полосе сигнала, либо оставить скорость прежней, но уменьшить полосу вдвое.
Хотя QPSK можно считать квадратурной манипуляцией (QAM-4), иногда ее проще рассматривать в виде двух независимых модулированных несущих, сдвинутых на 90°. При таком подходе четные (нечетные) биты используются для модуляции синфазной составляющей {\displaystyle I}
, а нечетные (четные) — квадратурной составляющей несущей {\displaystyle Q}
. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Так как BPSK используется для обеих составляющих несущей, то они могут быть демодулированы независимо.
При когерентном детектировании вероятность ошибки на бит для QPSK такая же, как и для BPSK:
Однако, так как в символе два бита, то значение символьной ошибки возрастает:
При высоком отношении сигнал/шум (это необходимо для реальных QPSK систем) вероятность символьной ошибки может быть оценена приблизительно по следующей формуле:
Как и при BPSK, существует проблема неопределенности начальной фазы в приемнике. Поэтому при некогерентном детектировании QPSK с дифференциальным кодированием на практике используется чаще.
Отличие QPSK от первых видов модуляции (АМн, ЧМн) в том, что плотность передаваемой информации в расчете на частотную ширину канала (на символ, на герц) выше единицы.
Например, в АМн плотность много меньше единицы (0,1—0,001 бит/Гц) — это связано с необходимостью накопления энергии в фильтрах в первых малочувствительных приемниках (например русский изобретатель радио А. С. Попов использовал АМн в первом в мире приемнике). В ЧМн этот показатель приближается к единице (0,1—1) бит/символ (бит/Гц). Например в GMSK, применяемому в GSM плотность информации равняется 1.
Этот вид модуляции используется, например, в стандарте сотовой связи CDMA2000 1X EV-DO.
Здесь изображены два отдельных созвездия использующие кодирование Грея, которые повернуты на 45° относительно друг друга. Обычно, четные и нечетные биты используются для определения точек соответствующего созвездия. Это приводит к уменьшению максимального скачка фазы с 180° до 135°.
Фазовое созвездие для квадратурной π/4 ФМн.
С другой стороны, использование π/4-QPSK приводит к простой демодуляции и вследствие этого она используется в системах сотовой связи с временным разделением каналов.
Сравнение OQPSK и QPSK
Исследование, описанное в статье про квадратурная фазовая манипуляция, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое квадратурная фазовая манипуляция, qpsk и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Устройства приема и обработки радиосигналов, Передача, прием и обработка сигналов
Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про квадратурная фазовая манипуляция
Комментарии
Оставить комментарий
Устройства приема и обработки радиосигналов, Передача, прием и обработка сигналов
Термины: Устройства приема и обработки радиосигналов, Передача, прием и обработка сигналов