مدولاسیون QPSK

««« مدولاسیون QPSK »»»

یکی از متداولترین انواع مدولاسیون PSK بوده که به سبب حفاظت فوق العاده آن در برابر نویز در کانالهای نویزی کاربرد داشته و از ابتداء پخش DTH برنامه های تلویزیون ماهواره ای به عنوان فرمت استاندارد DVB-S و نیز ارتباطات زیردریائی مورد استفاده قرار گرفته است.

از ویژگی های این نوع مدولاسیون :

* هر نمونه با یک کلمه دو بیتی کد میشود.

* میزان شیفت کریر توسط هر نمونه تعیین میگردد.

* در مقایسه با BPSK، و برای نرخ بیت یکسان پهنای باند کمتری را اشغال میکند.

* سیستم گیرنده و فرستنده از پیچیدگی بالایی برخوردار است.

QPSK از دو تابع پایه استفاده می کند ، یک سینوس و یک کسینوس با تغییر فاز هر کدام از این حاملها می توانیم با هر علامت (سیگنال) دو بیت ارسال کنیم .ابعاد مدولاسیون با استفاده از تعداد توابع پایه به کار رفته تعریف می شود. بر همین اساس QPSK  یک سیگنال دو بعدی است .نه به خاطر اینکه در هر سمبل دو بیت ارسال می کند ، بلکه به علت اینکه دو سیگنال مستقل  (cos و sin) را برای خلق سمبلها مورد استفاده قرار می دهد.

اینجا یک تعریف مپ کردن چهار سمبلی برای QPSK آمده است. هر بسته در قالب یک sin یا cos   اما با فازهای مختلف تعریف شده است. (توجه داشته باشید که فاز زاویه ای است که سیگنال در آن آغاز می شود).

در QPSK تعریف چهار سمبل ، که به صورت sin یا cos نوشته می شود را می توان به فرمی نوشت که از آن دامنه کانالهای I و Q به راحتی قابل محاسبه باشد .مثلا ًسمبل S₁  را در نظر بگیرید ، با استفاده از خاصیت مثلثاتی .Cos(x+y) = cosx cosy-sinx siny

می توانیم عبارت معادل را بنویسیم: 

مشاهده خواهیم کرد که بسته سیگنال حامل نمایش دهنده یک سمبل خاص است که می تواند با استفاده از امواج سینوسی و کسینوسی آزاد با دامنه خاص ، بوجود آید. این امر تحقق سخت افزار را امکان پذیر می سازد.

در شکل زیر نحوه ارسال و دریافت یک سیگنال دیجیتال از طریق یک مدولاتور QPSK نشان داده شده است.