Phím chuyển pha (PSK): Các loại và ứng dụng của nó

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Thuật ngữ PSK hoặc khóa chuyển pha được sử dụng rộng rãi trong radio hệ thống thông tin liên lạc . Loại kỹ thuật này hầu hết tương thích với truyền thông dữ liệu. Nó cho phép truyền thông tin qua tín hiệu vô tuyến một cách hiệu quả hơn so với các dạng điều chế khác. Truyền thông dữ liệu đang tăng lên với các hình thức định dạng truyền thông khác nhau như tương tự sang kỹ thuật số để truyền dữ liệu cùng với các hình thức điều chế khác nhau. Có nhiều loại PSK khác nhau, mỗi loại có những lợi ích và hạn chế riêng. Một tùy chọn của định dạng tối ưu phải được chuẩn bị cho mọi hệ thống liên lạc vô tuyến. Để đưa ra lựa chọn chính xác, điều cần thiết là phải có kiến ​​thức về cách thức hoạt động của PSK.

Phím chuyển pha (PSK) là gì?

Phím chuyển pha là một loại điều chế kỹ thuật số phương pháp. Loại phương pháp này được sử dụng để truyền dữ liệu bằng cách điều chế thay đổi pha của tín hiệu sóng mang được gọi là tín hiệu tham chiếu. Dữ liệu kỹ thuật số có thể được biểu diễn bằng bất kỳ loại phương pháp điều chế kỹ thuật số nào bằng cách sử dụng một số lượng hạn chế các tín hiệu riêng biệt. Loại phương pháp điều chế này sử dụng một số pha hạn chế trong đó mỗi pha có thể được gán bằng các chữ số nhị phân. Nói chung, mỗi pha mã hóa một số bit tương đương. Mỗi mẫu bit tạo thành ký hiệu được biểu thị bằng pha chính xác.




Phương pháp PSK có thể được biểu diễn bằng một phương pháp thuận tiện là biểu đồ các chòm sao. Trong này loại giao tiếp , các điểm của chòm sao có thể được chọn thường được đặt bằng khoảng cách góc đều nhau trong vùng hình tròn. Vì vậy, sự phân tách pha tối đa có thể được cung cấp giữa các điểm lân cận và do đó là biện pháp bảo vệ tốt nhất đối với tham nhũng. Chúng được sắp xếp thành một vòng tròn để chúng có thể được truyền bằng năng lượng tương tự. Vui lòng tham khảo liên kết này để biết thêm về Điều chế và giải điều chế FSK với sơ đồ mạch

Giai đoạn chuyển đổi keying

Giai đoạn chuyển đổi keying



Điều chế kỹ thuật số

Điều chế kỹ thuật số hay DM là một loại điều chế, sử dụng các tín hiệu rời rạc để thay đổi sóng mang. Loại điều chế này loại bỏ tiếng ồn của giao tiếp và cung cấp sức mạnh vượt trội cho việc ngắt tín hiệu. Điều chế này cung cấp thêm dung lượng dữ liệu và bảo mật cho khả năng truy cập hệ thống cao và dễ dàng nhờ chất lượng truyền thông lớn. Vì vậy, loại điều chế này có nhu cầu lớn hơn điều chế tương tự.

Các loại PSK

PSK có thể được phân thành hai loại bao gồm các loại sau.

  • BPSK - Khóa dịch chuyển pha nhị phân
  • QPSK - Phím dịch chuyển pha vuông góc

1). BPSK - Khóa dịch chuyển pha nhị phân

Thuật ngữ BPSK là viết tắt của Binary Phase-Shift Keying. Đôi khi, nó còn được gọi là PRK (khóa đảo pha) hoặc 2PSK. Loại khóa lệch pha này sử dụng 2 pha được phân tách 180 độ. Vì vậy, đây là lý do để gọi là 2-PSK.


Trong phương pháp này, việc sắp xếp các điểm chòm sao không phải là vấn đề chúng được đặt chính xác ở đâu. Loại điều chế này mạnh đối với tất cả các PSK vì nó lấy mức nhiễu tối đa nếu không sẽ làm biến dạng để khiến bộ giải điều chế đưa ra quyết định không chính xác. Tuy nhiên, nó chỉ có thể điều chế ở mức 1 bit trên mỗi biểu tượng và không thích hợp cho các ứng dụng như tốc độ dữ liệu cao.

2). QPSK - Phím dịch chuyển pha vuông góc

Tốc độ bit có thể được nâng cao bằng cách thêm nhiều bit hơn trên một đoạn đơn. Trong loại PSK này, dòng bit có thể được song song hóa để mỗi hai bit đến có thể được tách ra & dịch pha khóa một tần số sóng mang. Một tần số sóng mang có thể bị lệch pha 90 độ so với tần số khác trong phương vuông góc. Sau đó, 2 tín hiệu khóa lệch pha được thêm vào để tạo ra một trong bốn phần tử tín hiệu.

Một số dạng PSK khác

Một số dạng PSK được sử dụng thường xuyên hơn chủ yếu bao gồm những dạng sau.

  • Pha-Shift-Keying (PSK)
  • Binary-Phase-Shift-Keying (BPSK)
  • Cầu phương-Pha-Shift-Keying (QPSK)
  • Chênh lệch-Cầu phương-Pha-Shift-Keying (O-QPSK)
  • 8 Point-Phase-Shift-Keying (8 PSK)
  • 16 Point-Phase-Shift-Keying (16 PSK)

Các biểu mẫu được liệt kê ở trên là các biểu mẫu PSK chính thường được sử dụng trong các ứng dụng của liên lạc vô tuyến. Mỗi hình thức PSK bao gồm ưu điểm cũng như nhược điểm. Nói chung, các dạng điều chế bậc cao sẽ cho phép tốc độ dữ liệu cao truyền trong một băng thông nhất định. Nhưng vấn đề là tốc độ dữ liệu cao cần tỷ lệ S / N vượt trội trước khi tỷ lệ lỗi bắt đầu tăng và bộ đếm này hoạt động để cải thiện hiệu suất của tốc độ dữ liệu. Hình thức điều chế có thể được lựa chọn bởi các hệ thống thông tin vô tuyến có thể phụ thuộc vào các điều kiện và yêu cầu hiện có.

Ưu điểm và nhược điểm của khóa chuyển pha

Những ưu điểm của khóa chuyển pha bao gồm những điều sau đây.

  • Loại PSK này cho phép truyền thông tin bằng tín hiệu liên lạc vô tuyến hiệu quả hơn so với FSK.
  • QPSK là một kiểu truyền dữ liệu khác ở bất cứ nơi nào sử dụng 4 trạng thái pha, tất cả đều ở 90 độ của nhau.
  • Nó ít bị lỗi hơn khi chúng tôi đánh giá bằng điều chế ASK & chiếm băng thông tương tự như ASK.
  • Bằng cách sử dụng này, tốc độ truyền dữ liệu cao có thể đạt được với sự trợ giúp của các điều chế PSK cấp cao như QPSK, 16-QAM. Ở đây QPSK biểu thị 2 bit cho mỗi chòm sao và 16-QAM biểu thị 2 bit cho mỗi chòm sao.

Những nhược điểm của khóa chuyển pha bao gồm những điều sau đây.

  • Hiệu quả băng thông của PSK này kém hơn so với loại điều chế ASK
  • Đó là một tín hiệu tham chiếu không mạch lạc
  • Bằng cách ước lượng các trạng thái pha của tín hiệu, thông tin nhị phân có thể được giải mã. Các thuật toán như khôi phục và phát hiện là cực kỳ khó khăn.
  • Điều chế PSK cấp cao như QPSK, 16-QAM nhạy cảm hơn với sự lệch pha.
  • Nó tạo ra các giải điều chế sai vì lỗi có thể kết hợp với thời gian vì tín hiệu tham chiếu cho giải điều chế không được cố định.

Các ứng dụng của khóa chuyển pha

Các ứng dụng của PSK bao gồm những điều sau đây.

  • Phương pháp này được sử dụng rộng rãi cho mạng LAN không dây, đo lường sinh học cùng với giao tiếp không dây như Bluetooth và RFID.
  • Dao động cục bộ
  • Truyền thông quang học
  • WDM đa kênh
  • Trì hoãn và thêm trình giải điều chế
  • Hiệu ứng phi tuyến để truyền WDM

Đây là tất cả về Giai đoạn chuyển đổi keying . Từ những thông tin trên, chúng ta có thể kết luận rằng PSK này là một kỹ thuật điều chế số truyền thông tin bằng cách thay đổi pha của tín hiệu sóng mang tần số ổn định. Nói chung, các phương pháp điều chế này vượt trội hơn các kỹ thuật điều chế như FSK về băng thông. Các sơ đồ điều chế này mang lại hiệu quả tốt hơn. Nhưng Phương pháp điều chế FSK tiết kiệm điện ở một tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (S / N) nhất định. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi cho mạng LAN không dây, đo lường sinh học cùng với các giao tiếp không dây như Bluetooth và RFID. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, Kỹ thuật 'shift keying' là gì?