什么是相移键控(PSK)?

2020.06.16 -

   

相移键控是一种数字调制方法。这种方法用于通过调制否则改变已知为参考信号的载波信号的相位来传输数据。通过使用有限数量的单独信号,可以用任何一种数字调制方法来表示数字数据。

这种调制方法使用有限数量的相位,其中每个相位都可以分配二进制数字。通常,每个阶段都编码相等数量的位。每个位模式形成由确切相位表示的符号。

PSK方法可以通过方便的方法即星座图来表示。在这种通信中,通常可以通过在圆角区域中均匀的角距放置星座图的点。这样就可以在附近的点之间提供最大程度的相分离,从而为腐败提供最佳保护。它们排列成圆形,因此它们都可以通过相似的能量传输。请参考此链接以了解有关带电路图的FSK调制和解调的更多信息

相移键控
相移键控

数字调制

数字调制或DM是一种调制,它利用离散信号来改变载波。这种调制消除了通信的噪音,并为信号中断提供了出色的功率。通过巨大的通信质量,此调制可提供额外的数据容量和安全性,以实现高而容易的系统可访问性。因此,这种调制比模拟调制有着巨大的需求。

PSK的类型

PSK可以分为两种类型,包括以下几种。

  • BPSK –二进制相移键控
  • QPSK –正交相移键控

1)BPSK –二进制相移键控

术语BPSK代表二进制相移键控。有时,它也称为PRK(相位反转键控)或2PSK。这种相移键控利用相隔180度的2相。因此,这就是称为2-PSK的原因。

在这种方法中,星座点的布置与它们确切放置的位置无关。这种类型的调制对所有PSK都是很强的,因为它需要最大的噪声水平,否则会导致失真,从而使解调器获得错误的决策。但是,它只能以每个符号1位的速率进行调制,不适用于高数据速率的应用。

2)QPSK –正交相移键控

可以通过在一个段上添加更多位来提高比特率。在这种PSK中,可以对比特流进行并行处理,以便可以拆分每两个输入比特并通过相移键控载波频率。一个载波频率可以在正交范围内与另一个载波频率相移90度。然后,将两个相移键控信号相加以生成四个信号元素之一。

PSK的其他一些形式

PSK的一些更常用形式主要包括以下内容。

  • 相移键控(PSK)
  • 二进制相移键控(BPSK)
  • 正交相移键控(QPSK)
  • 偏移正交相移键控(O-QPSK)
  • 8点相移键控(8 PSK)
  • 16点相移键控(16 PSK)

上面列出的形式是无线电通信应用中经常使用的主要PSK形式。PSK的每种形式都有优点也有缺点。通常,高阶调制形式将允许高数据速率在给定带宽中传输。但是问题是高数据速率,在错误率开始增加之前,需要较高的信噪比,并且此计数器可改善数据速率的性能。无线电通信系统可以根据现有条件和要求选择调制方式。

相移键控的优缺点

相移键控的优点如下。

  • 与FSK相比,这种类型的PSK允许信息更有效地随无线电通信信号传送。
  • QPSK是另一种数据传输方式,无论使用4个相位状态,都相互成90度。
  • 当我们使用ASK调制进行评估时,它不太容易出现故障,并且占用的带宽与ASK类似。
  • 通过使用此功能,可以借助QPSK,16-QAM等高级PSK调制来获得高传输数据速率。在此,QPSK表示每个星座图为2位,而16-QAM表示每个星座图为2位。

相移键控的缺点如下。

  • 与ASK类型的调制相比,此PSK的带宽效率要低
  • 这是一个非相干参考信号
  • 通过估计信号的相位状态,可以对二进制信息进行解码。诸如恢复和检测之类的算法非常困难。
  • QPSK,16-QAM等高级PSK调制对相位差更为敏感。
  • 由于故障可能与时间结合,因此会产生错误的解调,因为解调参考信号不固定。

相移键控的应用

PSK的应用包括以下内容。

  • 这种方法广泛用于生物识别无线局域网以及诸如蓝牙和RFID的无线通信。
  • 本地振荡器
  • 光通讯
  • 多通道WDM
  • 延迟并添加解调器
  • WDM传输的非线性效应

最后,根据以上信息,我们可以得出结论,该PSK是一种数字调制技术,它通过更改稳定频率载波信号的相位来传输信息。通常,就带宽而言,这些调制方法优于诸如FSK的调制技术。

这些调制方案提供了更好的效率。但是FSK调制方法在给定的信噪比(S / N)下是省电的。这种方法广泛用于生物识别无线局域网以及诸如蓝牙和RFID的无线通信。


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