Modificação de mudança de fase de quadratura: forma de onda e suas vantagens

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Em um sistema de comunicação, a modulação é o método pelo qual as propriedades do sinal da portadora variam de acordo com os sinais de mensagem. São dois tipos de modulação métodos baseados no tipo de sinal de banda base. Eles são modulação analógica e modulação digital. Na modulação digital, o sinal de banda base são os dados digitais na forma de 0 e 1. Phase Shift Keying é um método de modulação digital onde a fase da portadora é alterada de acordo com o sinal de banda base. Existem dois tipos de métodos de chaveamento de fase - Binary Phase Shift Keying e Quadrature Phase Shift Keying.

O que é a codificação em quadratura de fase?

Quadrature Phase Shift Keying é um método de modulação digital. Nesse método, a fase da forma de onda da portadora é alterada de acordo com o sinal de banda base digital. A fase da portadora permanece a mesma quando a lógica de entrada é 1, mas muda de fase quando a lógica é 0. No Quadrature Phase Shift Keying, dois bits de informação são modulados ao mesmo tempo, ao contrário do Binary Phase Shift Keying onde apenas um bit é passou por símbolo. Aqui, existem quatro deslocamentos de fase da portadora com uma diferença de fase de ± 90 ° para quatro combinações possíveis de dois bits (00, 01, 10, 11). A duração do símbolo nesta modulação é duas vezes a duração do bit.




Diagrama de circuito

Em vez de converter bits em um fluxo digital, o QPSK o converte em pares de bits. Este método também é conhecido como Modulação de portadora suprimida de banda dupla lateral método. O circuito de modulação QPSK consiste em um divisor de bits, conversor serial para paralelo de 2 bits, dois multiplicadores, um oscilador local , e um verão.

Quadratura-Fase-Shift-Keying-Circuit-Diagram

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Na entrada do transmissor, os bits do sinal de mensagem são separados como bits pares e bits ímpares usando um divisor de bits. Esses bits são então multiplicados com a mesma forma de onda da portadora para gerar os sinais Even QPSK e Odd QPSK. O sinal Even QPSK muda de fase em 90 °, usando um deslocador de fase, antes da modulação. Aqui, o Oscilador local é usado para gerar a forma de onda portadora. Após a separação dos bits, um conversor serial para paralelo de 2 bits é usado. Depois de multiplicar com a forma de onda portadora, tanto Even QPSK quanto Odd QPSK são dados ao verão quando a saída de modulação é obtida.

Na extremidade do receptor para demodulação, dois detectores de produto são usados. Os detectores deste produto convertem o sinal QPSK modulado em sinais QPSK pares e QPSK ímpares. Em seguida, os sinais são passados ​​por dois filtros passa-banda e dois integradores. Após o processamento, os sinais são aplicados ao sistema de 2 bits conversor paralelo em série , cuja saída é o sinal reconstruído.

Forma de onda da codificação de mudança de fase em quadratura

Após o processamento dos sinais pares e ímpares QPSK, eles são aplicados ao verão onde a saída modulada é obtida.


Quadrature-Phase-Shift-Keying-Waveform.

Quadrature-Phase-Shift-Keying-Waveform.

Vantagens e desvantagens

  • Oferece boa imunidade a ruídos.
  • Em comparação com o BPSK, a largura de banda usada pelo QPSK é reduzida à metade.
  • A taxa de transmissão de informações do Quadrature Phase Shift Keying é mais alta, pois ela transmite dois bits por símbolo de portadora.
  • A potência da portadora permanece constante, pois a variação na amplitude QPSK é pequena.
  • Utilização efetiva da largura de banda de transmissão disponível.
  • Baixa probabilidade de erro em comparação com outros métodos.
  • A desvantagem do QPSK em comparação com o BPSK é a complexidade do circuito.

QPSK é geralmente preferido para aplicações onde as altas taxas de bits e a velocidade de transferência de dados são necessárias. O código Matlab é usado para simulação deste método. Qual é a utilidade do verão na modulação QPSK?