위상 편이 변조 (PSK) : 유형 및 응용

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PSK 또는 Phase shift keying이라는 용어는 라디오에서 널리 사용됩니다. 의사 소통 시스템 . 이러한 종류의 기술은 대부분 데이터 통신과 호환됩니다. 다른 변조 형태와 비교하여 무선 통신 신호를 통해보다 효율적인 방식으로 정보를 전달할 수 있습니다. 데이터 통신은 다양한 변조 형식과 함께 데이터를 전달하기 위해 아날로그에서 디지털과 같은 다양한 형태의 통신 형식으로 증가하고 있습니다. 각각의 장점과 단점이있는 다양한 유형의 PSK가 있습니다. 모든 무선 통신 시스템에 대해 최적의 형식 옵션을 준비해야합니다. 올바른 옵션을 만들려면 PSK의 작동 방식에 대한 지식이 필요합니다.

위상 편이 변조 (PSK) 란 무엇입니까?

Phase Shift Keying은 디지털 변조 방법. 이러한 종류의 방법은 기준 신호로 알려진 반송파 신호의 위상을 달리 변조하여 데이터를 전송하는 데 사용됩니다. 디지털 데이터는 제한된 수의 개별 신호를 사용하여 모든 종류의 디지털 변조 방식으로 표현할 수 있습니다. 이러한 종류의 변조 방법은 각 위상을 이진수로 할당 할 수있는 제한된 수의 위상을 사용합니다. 일반적으로 모든 단계는 동일한 수의 비트를 인코딩합니다. 모든 비트 패턴은 정확한 위상으로 표시되는 기호를 형성합니다.




PSK 방법은 편리한 방법, 즉 성상도 (constellation diagram)로 표현할 수 있습니다. 이것에 일종의 의사 소통 , 별자리의 점은 일반적으로 원의 영역에서 균일 한 각도 간격으로 배치 될 수 있습니다. 따라서 주변 지점간에 최대한의 상 분리를 제공 할 수 있으므로 손상에 대한 최상의 보호를 제공합니다. 이들은 모두 유사한 에너지로 전달 될 수 있도록 원형으로 배열됩니다. 자세한 내용은이 링크를 참조하십시오. 회로도를 사용한 FSK 변조 및 복조

위상 편이 키잉

위상 편이 키잉



디지털 변조

디지털 변조 또는 DM은 이산 신호를 사용하여 반송파를 변경하는 변조의 한 종류입니다. 이러한 종류의 변조는 통신의 노이즈를 제거하고 신호 중단에 대해 우수한 전력을 제공합니다. 이 변조는 엄청난 통신 품질로 높고 쉬운 시스템 액세스를 위해 추가 데이터 용량과 보안을 제공합니다. 따라서 이러한 종류의 변조는 아날로그 변조보다 수요가 많습니다.

PSK의 유형

PSK는 다음과 같은 두 가지 유형으로 분류 할 수 있습니다.

  • BPSK – 이진 위상 편이 키잉
  • QPSK – 직교 위상 편이 키잉

1). BPSK – 이진 위상 편이 키잉

용어 BPSK는 Binary Phase-Shift Keying을 나타냅니다. 때로는 PRK (위상 반전 키잉) 또는 2PSK라고도합니다. 이러한 종류의 위상 편이 키잉은 180 도로 분리 된 2 상을 사용합니다. 그래서 이것이 2-PSK라고 부르는 이유입니다.


이 방법에서는 성좌의 배열이 정확히 어디에 배치되는지는 중요하지 않습니다. 이러한 유형의 변조는 복조기가 잘못된 결정을 내 리도록 왜곡에 최대 수준의 잡음을 사용하므로 모든 PSK에 강합니다. 그러나 심볼 당 1 비트로 만 변조 할 수 있으며 높은 데이터 속도와 같은 애플리케이션에는 적합하지 않습니다.

2). QPSK – 직교 위상 편이 키잉

하나의 단일 세그먼트에 더 많은 비트를 추가하여 비트 전송률을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 종류의 PSK에서 비트 스트림은 병렬화 될 수 있으므로 들어오는 두 비트가 모두 분할되고 반송파 주파수를 키잉 할 수 있습니다. 하나의 반송파 주파수는 구적 위상 내에서 다른 반송파 주파수에서 90도 위상 편이 될 수 있습니다. 그런 다음 2 개의 위상 편이 키잉 신호가 추가되어 4 개의 신호 요소 중 하나를 생성합니다.

다른 형태의 PSK

더 자주 사용되는 PSK 형식 중 일부는 주로 다음과 같습니다.

  • 위상 편이 키잉 (PSK)
  • BPSK (Binary-Phase-Shift-Keying)
  • QPSK (Quadrature-Phase-Shift-Keying)
  • O-QPSK (Offset-Quadrature-Phase-Shift-Keying)
  • 8 포인트 위상 시프트 키잉 (8PSK)
  • 16 포인트 위상 시프트 키잉 (16PSK)

위에 나열된 형식은 무선 통신 응용 프로그램에서 자주 사용되는 주요 PSK 형식입니다. 각 형태의 PSK에는 장점과 단점이 있습니다. 일반적으로 고차 변조 형식을 사용하면 주어진 대역폭에서 높은 데이터 속도를 전송할 수 있습니다. 그러나 문제는 오류율이 증가하기 시작하기 전에 우수한 S / N 비율이 필요한 높은 데이터 율이며이 카운터는 데이터 율의 성능을 향상시키기 위해 작동합니다. 무선 통신 시스템에서 변조 형태를 선택할 수 있으며 기존 조건 및 요구 사항에 따라 달라질 수 있습니다.

위상 편이 키잉의 장점과 단점

위상 편이 키잉의 장점은 다음과 같습니다.

  • 이러한 유형의 PSK를 사용하면 FSK에 비해 무선 통신 신호와 함께 정보를보다 효율적으로 전달할 수 있습니다.
  • QPSK는 4 개의 위상 상태가 활용 될 때마다 다른 종류의 데이터 전송이며 모두 서로 90 도입니다.
  • ASK 변조로 평가할 때 결함에 덜 취약하며 ASK와 같은 유사한 대역폭을 차지합니다.
  • 이를 사용하면 QPSK, 16-QAM과 같은 높은 수준의 PSK 변조를 통해 높은 전송 데이터 속도를 얻을 수 있습니다. 여기서 QPSK는 각 성상도에 대해 2 비트를 의미하고 16-QAM은 각 성상도에 대해 2 비트를 나타냅니다.

위상 편이 키잉의 단점은 다음과 같습니다.

  • 이 PSK의 대역폭 효율성은 ASK 유형의 변조에 비해 낮습니다.
  • 비 일관성 참조 신호입니다.
  • 신호의 위상 상태를 추정하여 이진 정보를 디코딩 할 수 있습니다. 복구 및 감지와 같은 알고리즘은 매우 어렵습니다.
  • QPSK, 16-QAM과 같은 고수준 PSK 변조는 위상차에 더 민감합니다.
  • 복조를위한 기준 신호가 고정되지 않았기 때문에 오류가 시간과 결합 될 수 있으므로 잘못된 복조를 생성합니다.

위상 편이 키잉의 응용

PSK의 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

  • 이 방법은 생체 측정, 무선 LAN에 널리 사용됩니다. 무선 통신 블루투스와 RFID처럼.
  • 국부 발진기
  • 광통신
  • 다중 채널 WDM
  • 복조기 지연 및 추가
  • WDM 전송을위한 비선형 효과

이 모든 것 위상 편이 키잉 . 위의 정보에서 마지막으로이 PSK는 안정적인 주파수 반송파 신호의 위상을 변경하여 정보를 전송하는 디지털 변조 기술이라는 결론을 내릴 수 있습니다. 일반적으로 이러한 변조 방법은 대역폭 측면에서 FSK와 같은 변조 기술보다 우수합니다. 이러한 변조 방식은 더 나은 효율성을 제공합니다. 그러나 FSK 변조 방법 주어진 신호 대 잡음비 (S / N)에서 전력 효율적입니다. 이 방법은 다음과 같은 무선 통신과 함께 생체 측정, 무선 LAN에 널리 사용됩니다. 블루투스 및 RFID. 여기에 질문이 있습니다. '시프트 키잉'기술이란 무엇입니까?