位相偏移変調(PSK):タイプとそのアプリケーション

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PSKまたは位相偏移変調という用語は、無線で広く使用されています 通信システム 。この種の技術は、ほとんどデータ通信と互換性があります。これにより、他の変調形式と比較して、より効率的な方法で情報を無線通信信号で伝送できます。データ通信は、さまざまな変調形式でデータを伝送するために、アナログからデジタルなどのさまざまな形式の通信形式で増加しています。 PSKにはさまざまなタイプがあり、それぞれに独自の利点と欠点があります。無線通信システムごとに最適なフォーマットのオプションを用意する必要があります。正しいオプションを作成するには、PSKがどのように機能するかについての知識が不可欠です。

位相偏移変調(PSK)とは何ですか?

位相偏移変調は一種です デジタル変調 方法。この種の方法は、基準信号として知られているキャリア信号の位相を変調することによってデータを送信するために使用されます。デジタルデータは、限られた数の個別の信号を使用することにより、あらゆる種類のデジタル変調方式で表すことができます。この種の変調方式では、限られた数のフェーズを使用し、各フェーズに2進数を割り当てることができます。一般に、すべてのフェーズは同等のビット数をエンコードします。すべてのビットパターンは、正確な位相で示されるシンボルを形成します。




PSK法は、便利な方法、つまりコンスタレーションダイアグラムで表すことができます。これで 一種のコミュニケーション 、星座のポイントを選択することができ、一般的に円の領域に均一な角度間隔で配置されます。そのため、近くのポイント間で最大限の相分離を提供できるため、破損に対する最善の保護が提供されます。これらはすべて同じエネルギーで伝達できるように円形に配置されています。詳細については、このリンクを参照してください 回路図によるFSK変調と復調

位相偏移変調

位相偏移変調



デジタル変調

デジタル変調またはDMは、離散信号を利用して搬送波を変更する変調の一種です。この種の変調は、通信のノイズを排除し、信号の中断に優れた電力を提供します。この変調により、データ容量とセキュリティが強化され、通信品質が大幅に向上し、システムへのアクセスが容易になります。したがって、この種の変調には、アナログ変調よりも大きな需要があります。

PSKの種類

PSKは、次の2つのタイプに分類できます。

  • BPSK –バイナリ位相偏移変調
  • QPSK –直交位相偏移変調

1)。 BPSK –バイナリ位相偏移変調

BPSKという用語は、バイナリ位相偏移変調の略です。 PRK(位相反転キーイング)または2PSKと呼ばれることもあります。この種の位相偏移変調は、180度離れた2つの位相を利用します。したがって、これが2-PSKと呼ばれる理由です。


この方法では、コンスタレーションポイントの配置は、それらが正確に配置される場所の問題ではありません。このタイプの変調は、復調器が誤った決定を行うために歪みに最大レベルのノイズを必要とするため、すべてのPSKに強力です。ただし、シンボルごとに1ビットでしか変調できず、高データレートなどのアプリケーションには適していません。

2)。 QPSK –直交位相偏移変調

1つのセグメントにビットを追加することで、ビットレートを向上させることができます。この種のPSKでは、ビットストリームを並列化して、2つの入力ビットごとに分割し、キャリア周波数を位相偏移変調することができます。一方の搬送周波数は、直交位相内でもう一方から90度位相シフトできます。次に、2つの位相偏移変調信号が追加され、4つの信号要素の1つが生成されます。

PSKの他のいくつかの形式

より頻繁に使用されるPSKの形式には、主に次のものがあります。

  • 位相偏移変調(PSK)
  • バイナリ位相偏移変調(BPSK)
  • 直交位相偏移変調(QPSK)
  • オフセット-直交-位相偏移変調(O-QPSK)
  • 8ポイント-位相偏移変調(8 PSK)
  • 16ポイント-位相偏移変調(16 PSK)

上記のフォームは、無線通信のアプリケーションで頻繁に使用される主なPSKフォームです。 PSKの各形式には、長所と短所があります。一般に、高次変調形式では、特定の帯域幅で高データレートを送信できます。しかし、問題は、エラー率が増加し始める前に優れたS / N比を必要とする高いデータ率であり、このカウンターはデータ率のパフォーマンスを向上させるように機能します。変調の形式は、無線通信システムによって選択でき、既存の条件と要件に依存する可能性があります。

位相偏移変調の長所と短所

位相偏移変調の利点は次のとおりです。

  • このタイプのPSKを使用すると、FSKと比較してより効率的に無線通信信号で情報を伝送できます。
  • QPSKは、4つの位相状態が使用されている場所で、すべて互いに90度で送信される別の種類のデータです。
  • ASK変調で評価すると、障害に対する脆弱性が低く、ASKと同様の帯域幅を占有します。
  • これを使用することにより、QPSK、16-QAMなどの高レベルPSK変調の助けを借りて、高い伝送データレートを実現できます。ここで、QPSKは各コンスタレーションの2ビットを意味し、16-QAMは各コンスタレーションの2ビットを意味します。

位相偏移変調の欠点は次のとおりです。

  • このPSKの帯域幅効率は、ASKタイプの変調と比較して低くなります。
  • これは非コヒーレントな基準信号です
  • 信号の位相状態を推定することにより、バイナリ情報をデコードできます。回復や検出などのアルゴリズムは非常に困難です。
  • QPSK、16-QAMなどの高レベルPSK変調は、位相差に対してより敏感です。
  • 復調の基準信号が固定されていないため、障害が時間と結合する可能性があるため、誤った変調が生成されます。

位相偏移変調のアプリケーション

PSKのアプリケーションは次のとおりです。

  • この方法は、バイオメトリック無線LANに広く使用されています。 無線通信 BluetoothやRFIDのように。
  • 局部発振器
  • 光通信
  • マルチチャネルWDM
  • 復調器の遅延と追加
  • WDM伝送の非線形効果

これはすべてについてです 位相偏移変調 。以上の情報から、このPSKは、安定した周波数搬送波信号の位相を変えることで情報を送信するデジタル変調技術であると結論付けることができます。一般に、これらの変調方式は、帯域幅の点でFSKのような変調方式よりも優れています。これらの変調方式により、効率が向上します。だが FSK変調方式 与えられた信号対雑音比(S / N)で電力効率が良い。この方法は、次のような無線通信とともに、生体認証の無線LANに広く使用されています。 ブルートゥース およびRFID。ここにあなたへの質問があります、「シフトキーイング」技術とは何ですか?