Phase Shift Keying (PSK): Τύποι και οι εφαρμογές του

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Ο όρος PSK ή Phase shift keying χρησιμοποιείται ευρέως σε ένα ραδιόφωνο σύστημα επικοινωνίας . Αυτό το είδος τεχνικής είναι κυρίως συμβατό με την επικοινωνία δεδομένων. Επιτρέπει τη μεταφορά πληροφοριών με πιο αποτελεσματικό τρόπο μέσω ενός σήματος ραδιοεπικοινωνίας σε σύγκριση με άλλες μορφές διαμόρφωσης. Η επικοινωνία δεδομένων αυξάνεται με διαφορετικές μορφές μορφών επικοινωνίας, όπως αναλογική σε ψηφιακή, για μεταφορά δεδομένων μαζί με διαφορετικές μορφές διαμόρφωσης. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι PSK όπου ο καθένας έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Πρέπει να προετοιμαστεί μια επιλογή της βέλτιστης μορφής για κάθε σύστημα ραδιοεπικοινωνίας. Για να κάνετε τη σωστή επιλογή, είναι σημαντικό να έχετε γνώση του τρόπου λειτουργίας του PSK.

Τι είναι το Phase Shift Keying (PSK);

Το Phase Shift Keying είναι ένα είδος ψηφιακή διαμόρφωση μέθοδος. Αυτό το είδος μεθόδου χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δεδομένων με διαμόρφωση αλλιώς αλλαγής της φάσης του σήματος φορέα που είναι γνωστό ως σήμα αναφοράς. Τα ψηφιακά δεδομένα μπορούν να αναπαρασταθούν με οποιοδήποτε είδος μεθόδου ψηφιακής διαμόρφωσης χρησιμοποιώντας έναν περιορισμένο αριθμό ξεχωριστών σημάτων. Αυτό το είδος μεθόδου διαμόρφωσης χρησιμοποιεί έναν περιορισμένο αριθμό φάσεων όπου κάθε φάση μπορεί να αντιστοιχιστεί με δυαδικά ψηφία. Γενικά, κάθε φάση κωδικοποιεί ισοδύναμο αριθμό bit. Κάθε μοτίβο bit σχηματίζει το σύμβολο που υποδηλώνεται από την ακριβή φάση.




Η μέθοδος PSK μπορεί να αναπαρασταθεί με μια βολική μέθοδο, δηλαδή το διάγραμμα αστερισμών. Σε αυτό είδος επικοινωνίας , τα σημεία του αστερισμού μπορούν να επιλεγούν γενικά τοποθετούνται με ομοιόμορφη γωνιακή απόσταση στην περιοχή του κύκλου. Έτσι, ο απόλυτος διαχωρισμός φάσεων μπορεί να προσφερθεί μεταξύ κοντινών σημείων και επομένως η καλύτερη προστασία από τη διαφθορά. Αυτά είναι διατεταγμένα σε κύκλο έτσι ώστε όλα να μπορούν να μεταδοθούν με παρόμοια ενέργεια. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Διαμόρφωση FSK και αποδιαμόρφωση με διάγραμμα κυκλώματος

φάση-μετατόπιση-πληκτρολόγηση

φάση-μετατόπιση-πληκτρολόγηση



Ψηφιακή διαμόρφωση

Η ψηφιακή διαμόρφωση ή DM είναι ένα είδος διαμόρφωσης, που χρησιμοποιεί διακριτά σήματα για να αλλάξει ένα κύμα φορέα. Αυτό το είδος διαμόρφωσης εξαλείφει το θόρυβο της επικοινωνίας και παρέχει ανώτερη ισχύ για τη διακοπή του σήματος. Αυτή η διαμόρφωση παρέχει επιπλέον χωρητικότητα και ασφάλεια δεδομένων για υψηλή και εύκολη προσβασιμότητα στο σύστημα με τεράστια ποιότητα επικοινωνίας. Έτσι, αυτό το είδος διαμόρφωσης έχει τεράστια ζήτηση από την αναλογική διαμόρφωση.

Τύποι PSK

Το PSK μπορεί να ταξινομηθεί σε δύο τύπους που περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

  • BPSK - Πληκτρολόγιο δυαδικής αλλαγής φάσης
  • QPSK - Πληκτρολόγιο Phase-Shift Keying

1). BPSK - Πληκτρολόγιο δυαδικής αλλαγής φάσης

Ο όρος BPSK σημαίνει Binary Phase-Shift Keying. Μερικές φορές, ονομάζεται επίσης PRK (φάση αντιστροφής φάσης) ή 2PSK. Αυτό το είδος κλειδώματος φάσης χρησιμοποιεί 2-φάσεις που χωρίζονται με 180 μοίρες. Αυτός είναι ο λόγος για να καλέσετε ως 2-PSK.


Σε αυτήν τη μέθοδο, η διάταξη των σημείων αστερισμού δεν είναι θέμα όπου ακριβώς τοποθετούνται. Αυτός ο τύπος διαμόρφωσης είναι ισχυρός για όλα τα PSK, καθώς παίρνει το μέγιστο επίπεδο θορύβου αλλιώς σε παραμόρφωση για να κάνει ο αποδιαμορφωτής να λάβει μια λανθασμένη απόφαση. Ωστόσο, μπορεί να διαμορφωθεί μόνο με 1 bit ανά σύμβολο και δεν είναι κατάλληλο για εφαρμογές όπως η υψηλή ταχύτητα δεδομένων.

2). QPSK - Πληκτρολόγιο Phase-Shift Keying

Ο ρυθμός bit μπορεί να βελτιωθεί προσθέτοντας περισσότερα bits σε ένα μόνο τμήμα. Σε αυτό το είδος PSK, το bitstream μπορεί να παραλληλιστεί έτσι ώστε κάθε δύο εισερχόμενα bits να μπορούν να χωριστούν και να αλλάξουν φάση με μια συχνότητα φορέα. Η συχνότητα ενός φορέα μπορεί να μετατοπιστεί φάση με 90 μοίρες από την άλλη εντός του τετραγώνου. Στη συνέχεια, προστίθενται τα σήματα κλειδώματος 2-φάσεων για τη δημιουργία ενός από τα τέσσερα στοιχεία σήματος.

Μερικές άλλες μορφές PSK

Μερικές από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μορφές PSK περιλαμβάνουν κυρίως τα ακόλουθα.

  • Phase-Shift-Keying (PSK)
  • Binary-Phase-Shift-Keying (BPSK)
  • Τετράγωνο-Φάση-Shift-Keying (QPSK)
  • Offset-Quadrature-Phase-Shift-Keying (O-QPSK)
  • 8 Point-Phase-Shift-Keying (8 PSK)
  • 16 Point-Phase-Shift-Keying (16 PSK)

Οι παραπάνω αναφερόμενες φόρμες είναι οι κύριες φόρμες PSK που χρησιμοποιούνται συχνά στις εφαρμογές ραδιοεπικοινωνίας. Κάθε μορφή PSK περιλαμβάνει πλεονεκτήματα καθώς και μειονεκτήματα. Γενικά, οι φόρμες διαμόρφωσης υψηλής τάξης θα επιτρέπουν τη μετάδοση υψηλών ποσοστών δεδομένων σε ένα δεδομένο εύρος ζώνης. Αλλά το πρόβλημα είναι ο υψηλός ρυθμός δεδομένων που χρειάζεται ανώτερη αναλογία S / N πριν από τα ποσοστά σφάλματος να αρχίσουν να αυξάνονται και αυτός ο μετρητής λειτουργεί για τη βελτίωση της απόδοσης του ρυθμού δεδομένων. Η μορφή διαμόρφωσης μπορεί να επιλεγεί από τα συστήματα ραδιοεπικοινωνιών που εξαρτώνται από τις υπάρχουσες συνθήκες και απαιτήσεις.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του Phase Shift Keying

Τα πλεονεκτήματα του κλειδώματος φάσης περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

  • Αυτός ο τύπος PSK επιτρέπει τη μεταφορά πληροφοριών με ένα σήμα ραδιοεπικοινωνίας πιο αποτελεσματικά σε σύγκριση με το FSK.
  • Το QPSK είναι ένα άλλο είδος μετάδοσης δεδομένων όπου χρησιμοποιούνται 4 καταστάσεις φάσης, όλα σε 90 μοίρες το ένα με το άλλο.
  • Είναι λιγότερο ευάλωτο σε σφάλματα όταν αξιολογούμε με διαμόρφωση ASK και καταλαμβάνει παρόμοιο εύρος ζώνης όπως το ASK.
  • Χρησιμοποιώντας αυτό, ο υψηλός ρυθμός μετάδοσης δεδομένων μπορεί να επιτευχθεί με τη βοήθεια διαμορφώσεων υψηλού επιπέδου PSK όπως QPSK, 16-QAM. Εδώ το QPSK σημαίνει 2-bit για κάθε αστερισμό και το 16-QAM σημαίνει 2-bit για κάθε αστερισμό.

Τα μειονεκτήματα του κλειδώματος φάσης περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

  • Η απόδοση εύρους ζώνης αυτού του PSK είναι μικρότερη σε σύγκριση με τον τύπο διαμόρφωσης ASK
  • Είναι ένα μη συνεκτικό σήμα αναφοράς
  • Με την εκτίμηση των καταστάσεων φάσης του σήματος, οι δυαδικές πληροφορίες μπορούν να αποκωδικοποιηθούν. Αλγόριθμοι όπως ανάκτηση και ανίχνευση είναι εξαιρετικά δύσκολοι.
  • Διαμορφώσεις υψηλού επιπέδου PSK όπως το QPSK, το 16-QAM είναι πιο ευαίσθητο στις διαφορές φάσης.
  • Δημιουργεί λανθασμένες αποδιαμορφώσεις καθώς το σφάλμα μπορεί να συνδυαστεί με το χρόνο επειδή το σήμα αναφοράς για την αποδιαμόρφωση δεν είναι σταθερό.

Εφαρμογές Phase Shift Keying

Οι εφαρμογές του PSK περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

  • Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως για βιομετρικό, ασύρματο LAN μαζί με ασύρματες επικοινωνίες όπως Bluetooth και RFID.
  • Τοπικός ταλαντωτής
  • Οπτικές επικοινωνίες
  • Πολυκαναλικό WDM
  • Καθυστέρηση και προσθήκη αποδιαμορφωτή
  • Μη γραμμικά εφέ για μετάδοση WDM

Αυτό είναι όλο Πληκτρολόγηση μετατόπισης φάσης . Από τις παραπάνω πληροφορίες επιτέλους, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι αυτό το PSK είναι μια τεχνική ψηφιακής διαμόρφωσης που μεταδίδει πληροφορίες μεταβάλλοντας τη φάση ενός σταθερού σήματος φορέα συχνότητας. Γενικά, αυτές οι μέθοδοι διαμόρφωσης είναι ανώτερες από τις τεχνικές διαμόρφωσης όπως το FSK όσον αφορά το εύρος ζώνης. Αυτά τα σχήματα διαμόρφωσης παρέχουν καλύτερη απόδοση. Αλλά Μέθοδοι διαμόρφωσης FSK είναι ενεργειακά αποδοτικοί σε μια δεδομένη αναλογία σήματος προς θόρυβο (S / N). Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως για βιομετρικό, ασύρματο LAN μαζί με ασύρματες επικοινωνίες όπως Bluetooth και RFID. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, Τι είναι η τεχνική 'shift keying';