A négy-fázis modulációt (QPSK)

Kommunikációelmélet ismert, hogy a legmagasabb zavarvédettséget van bináris fázismodulációs BPSK. Azonban bizonyos esetekben csökkenti a zajt immunitás a kommunikációs csatorna növelheti kapacitását. Sőt, ha a zajmentes kódolás lehet pontosabban tervezni által lefedett terület a mobil kommunikációs rendszer.

négy értékét fázisában a vivőhullám használt kvadratúra fáziseltolásos modulációt. Ebben az esetben, a fázis a y (t) jel egyenletben leírt (25) meg kell tennie négy érték: 0 °, 90 °, 180 ° és 270 °. Azonban más fázis értékeket használjuk a legtöbb 45 °, 135 °, 225 ° és 315 °. Ez az ábrázolás a merőleges fázisú moduláció az 1. ábrán látható.

1. ábra QPSK poláros diagram a négyfázisú modulációs jel

Ez az ábra is mutatja, az értékek által továbbított bitek egyes vivőhullám fázisa állapotban. Minden állam azonnal küldi két bit hasznos információt. Így a tartalmát a bit úgy van megválasztva, hogy az átmenet a következő fázisban a vivőhullám miatt egy befogadó hiba vezetett nem több, mint egy egyetlen bit hiba.

Jellemzően, a kvadratúra modulátor előállításánál használt QPSK modulációs jel. Ahhoz, hogy hajtsák végre a kvadratúramodulátort vesz két jelet a szorzó és összeadó. A bemenetek a szorzók etethető közvetlenül input bitfolyamokhoz NRZ kódot. A blokkdiagramja a modulátor a 2. ábrán látható.

2. ábra blokkvázlata QPSK modulátor - NRZ

Mivel ez a forma modulációs belül egyetlen szimbólum intervallum azonnal átvitelre két bit a bemeneti bitfolyam, szimbólum sebesség moduláció típus 2 bitet jelképe. Ez azt jelenti, hogy a végrehajtás a modulátor bemeneti folyam, hogy szét két komponenseket - az azonos fázisú I komponens és kvadratúra komponensét Q. A szinkronizáló fenn kell tartani ezt követő blokkokat a szimbólum sebesség.

Ebben a megvalósításban, a jel spektrumai láthatók a modulátor kimeneti semmiképpen sem korlátozott, és példaértékű forma a 3. ábrán látható.

3. ábra: A jel spektrumának a négyfázisú modulációt a QPSK modulált jel NRZ

Természetesen ez a jel lehet kiszabni a spektrumot a sávszűrő szerepel a kimenet a modulátor, de soha nem. Sokkal Nyquist szűrő hatékonyan működik. A blokkdiagramja kvadratúramodulátort QPSK jel épített egy Nyquist szűrő a 4. ábrán látható.

4. ábra: A strukturális QPSK modulátor áramkört használva egy Nyquist-szűrő

A Nyquist szűrő alkalmazásával lehet implementálva, csak digitális technológia, azonban az áramkörben a 17. ábra mutatja, a digitális-analóg átalakító van, feltéve, hogy kvadratúramodulátort (DAC). Jellemző a Nyquist szűrő hogy a szünetekben a referencia pont a bemeneti jel nem lehet jelen, ezért érdemes az impulzus generátor a bemenetén a jel a kimeneten csak akkor, ha a referencia pont. Az összes többi az idő nulla jel jelen van a kimenetén.

Példa formájában digitális kimenetén a Nyquist szűrő az 5. ábrán látható.

5. ábra: példa Q időtartománybeli jel diagramja, amikor a négyfázisú modulációt QPSK

Mivel az szűkül a rádióspektrum adó készülék egy Nyquist szűrő, a kódjelközi torzítás a jel hiányzik csak a jelzési pontokat. Ez világosan látható a szem diagram a jel Q a 6. ábrán látható.

6. ábra: A szem diagram a bemeneti jel Q modulátor

Tovább szűkítve a jel spektrumát, a használata Nyquist szűrő változásához vezet a jel amplitúdóját generált. A kettő között a referencia jel amplitúdója pont egyszerre növeli tekintetében a névérték és csökken szinte nullára.

Annak érdekében, hogy a változások nyomon követése, mint QPSK jel amplitúdója és fázisa jobb használni a vektor diagramján. Vektor rajza ugyanazt a jelet, hogy a látható a 5. és 6. ábrán látható a 7. ábrán.

7. ábra vektor diagramján QPSK jel c # 945; = 0,6

Megváltoztatása QPSK jel amplitúdója látható hullámforma és QPSK jel a modulátor kimeneten. A legjellemzőbb része az idő-domain szignál diagramok ábrákon a 6. és 7. ábrán mutatjuk be a 8. Ez az ábra világosan látható elárasztásra amplitúdó modulált vivőjelet, és növeli annak értékét a névleges szinten.

8. ábra: A idődiagram QPSK jel c # 945; = 0,6

A jeleket az 5. ábra A 8. ábra a használata esetében egy Nyquist szűrő roll-off faktor a = 0,6. Segítségével a Nyquist szűrő egy kisebb értékének ez a koefficiens befolyása sidelobe impulzusválasz egy Nyquist szűrő hatással lesz erőteljesen és világosan látható 6. és 7. ábrán, a négy jelutak összeolvadnak egyetlen folytonos zónát. Ezen kívül kibocsátás növeli a jel amplitúdója tekintetében a névleges értéket.

9. ábra - spektrogramot QPSK jel c # 945; = 0,6

A jelenléte amplitúdómodulációját jel vezet az a tény, hogy az ilyen típusú moduláció kommunikációs rendszerek, szükséges, hogy egy magas linearitást erősítő. Sajnos, az ilyen erősítők alacsony hatékonyságot.

Frekvencia moduláció MSK minimális frekvencia távolság csökkenti a sávszélesség által elfoglalt digitális rádióadás. De ez nem felel meg a követelményeknek a modern mobil rádiós rendszerek, sőt az ilyen típusú moduláció. Jellemzően MSK jel rádióadó dofiltrovyvayut hagyományos szűrő. Ezért van egy másik típusú moduláció szűkebb spektrumú rádiófrekvenciák az éterben.

1. „Tervezése rádióvevők”, ed. AP Sievers - M. "High School" 1976 6. oldal.
2. Palshkov VV "Rádiókészülékek" - M. "Radio és kommunikáció" 1984, 32. oldal.

Együtt a cikk „Négy fáziseltolódás (QPSK)” helyesen: