Phase Shift Keying (PSK): ประเภทและการใช้งาน

คำว่า PSK หรือ Phase shift keying ใช้กันอย่างแพร่หลายในวิทยุ ระบบสื่อสาร . เทคนิคประเภทนี้ส่วนใหญ่เข้ากันได้กับการสื่อสารข้อมูล ช่วยให้สามารถส่งข้อมูลผ่านสัญญาณวิทยุสื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับรูปแบบการมอดูเลตอื่น ๆ การสื่อสารข้อมูลเพิ่มขึ้นด้วยรูปแบบการสื่อสารที่แตกต่างกันเช่นอนาล็อกเป็นดิจิทัลเพื่อนำข้อมูลไปพร้อมกับรูปแบบการมอดูเลตที่แตกต่างกัน PSK มีหลายประเภทที่แต่ละประเภทมีประโยชน์และข้อเสียของตัวเอง ต้องเตรียมตัวเลือกของรูปแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับทุกระบบวิทยุสื่อสาร ในการสร้างตัวเลือกที่ถูกต้องจำเป็นต้องมีความรู้เกี่ยวกับวิธีการทำงานของ PSK

Phase Shift Keying (PSK) คืออะไร?

Phase Shift Keying เป็นชนิดหนึ่ง การมอดูเลตแบบดิจิทัล วิธี. วิธีการนี้ใช้ในการส่งข้อมูลโดยการปรับเปลี่ยนเฟสของสัญญาณพาหะซึ่งเรียกว่าสัญญาณอ้างอิง ข้อมูลดิจิทัลสามารถแสดงด้วยวิธีการมอดูเลตแบบดิจิทัลชนิดใดก็ได้โดยใช้สัญญาณแยกกันในจำนวน จำกัด วิธีการมอดูเลตประเภทนี้ใช้จำนวนเฟสที่ จำกัด ซึ่งแต่ละเฟสสามารถกำหนดด้วยเลขฐานสอง โดยทั่วไปทุกเฟสจะเข้ารหัสจำนวนบิตที่เท่ากัน รูปแบบทุกบิตจะสร้างสัญลักษณ์ที่แสดงด้วยเฟสที่แน่นอน

วิธี PSK สามารถแสดงได้ด้วยวิธีการที่สะดวกคือแผนภาพกลุ่มดาว ในเรื่องนี้ ชนิดของการสื่อสาร จุดของกลุ่มดาวที่สามารถเลือกได้โดยทั่วไปจะวางโดยระยะห่างเชิงมุมที่สม่ำเสมอในพื้นที่ของวงกลม เพื่อให้สามารถแยกเฟสสูงสุดระหว่างจุดใกล้เคียงและดังนั้นการป้องกันที่ดีที่สุดสำหรับการทุจริต สิ่งเหล่านี้ถูกจัดเรียงเป็นวงกลมเพื่อให้สามารถส่งพลังงานที่คล้ายกันได้ทั้งหมด โปรดดูลิงก์นี้เพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติม FSK Modulation และ Demodulation พร้อม Circuit Diagram

เฟสกะ - คีย์

การมอดูเลตแบบดิจิทัล

การมอดูเลตแบบดิจิทัลหรือ DM คือการมอดูเลตรูปแบบหนึ่งซึ่งใช้สัญญาณไม่ต่อเนื่องเพื่อเปลี่ยนคลื่นพาหะ การมอดูเลตแบบนี้จะช่วยลดเสียงรบกวนของการสื่อสารและให้พลังที่เหนือกว่าสำหรับการหยุดชะงักของสัญญาณ การมอดูเลตนี้ให้ความจุข้อมูลและความปลอดภัยเพิ่มเติมสำหรับการเข้าถึงระบบที่สูงและง่ายด้วยคุณภาพการสื่อสารที่ยอดเยี่ยม ดังนั้นการมอดูเลตแบบนี้จึงมีความต้องการมากกว่าการมอดูเลตแบบอนาล็อก

ประเภทของ PSK

PSK สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

• BPSK - การคีย์กะระยะไบนารี
• QPSK - การกดแป้นเฟสกะพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส

1). BPSK - การคีย์กะระยะไบนารี

คำว่า BPSK ย่อมาจาก Binary Phase-Shift Keying บางครั้งเรียกอีกอย่างว่า PRK (การป้อนกลับเฟส) หรือ 2PSK การคีย์กะระยะแบบนี้ใช้ 2 เฟสซึ่งแยกกัน 180 องศา นี่คือเหตุผลที่เรียกว่า 2-PSK

ด้วยวิธีนี้การจัดเรียงจุดของกลุ่มดาวไม่ใช่เรื่องที่จะวางไว้ตรงตำแหน่งใด การมอดูเลตประเภทนี้มีความแข็งแกร่งต่อ PSK ทั้งหมดเนื่องจากต้องใช้ระดับเสียงสูงสุดมิฉะนั้นจะบิดเบือนเพื่อให้ตัวถอดรหัสบรรลุการตัดสินใจที่ไม่ถูกต้อง อย่างไรก็ตามมันสามารถปรับได้ที่ 1 บิตต่อสัญลักษณ์เท่านั้นและไม่เหมาะกับการใช้งานเช่นอัตราข้อมูลสูง

2). QPSK - การกดแป้นเฟสกะพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส

อัตราบิตสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มบิตในส่วนเดียว ใน PSK ประเภทนี้บิตสตรีมสามารถขนานกันเพื่อให้ทุก ๆ สองบิตที่เข้ามาสามารถแยกออกและการเปลี่ยนเฟสโดยกำหนดความถี่ของพาหะ ความถี่ของพาหะหนึ่งสามารถเปลี่ยนเฟสได้ 90 องศาจากอีกความถี่ภายในพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส จากนั้นสัญญาณการเปลี่ยนเฟส 2 เฟสจะถูกเพิ่มเพื่อสร้างองค์ประกอบสัญญาณหนึ่งในสี่องค์ประกอบ

PSK ในรูปแบบอื่น ๆ

PSK รูปแบบที่ใช้บ่อยบางรูปแบบส่วนใหญ่มีดังต่อไปนี้

• เฟส - กะ - คีย์ (PSK)
• ไบนารีเฟสกะคีย์ (BPSK)
• การสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสเฟส Shift-Keying (QPSK)
• Offset-Quadrature-Phase-Shift-Keying (O-QPSK)
• 8 จุด - เฟส - กะ - คีย์ (8 PSK)
• 16 จุดเฟส - Shift-Keying (16 PSK)

แบบฟอร์มข้างต้นเป็นรูปแบบ PSK หลักซึ่งมักใช้ในแอปพลิเคชันของการสื่อสารทางวิทยุ PSK แต่ละรูปแบบมีข้อดีและข้อเสีย โดยทั่วไปรูปแบบการมอดูเลตลำดับสูงจะช่วยให้อัตราข้อมูลสูงในการส่งผ่านแบนด์วิดท์ที่กำหนด แต่ปัญหาคืออัตราข้อมูลสูงซึ่งต้องการอัตราส่วน S / N ที่เหนือกว่าก่อนหน้านี้อัตราความผิดพลาดเริ่มเพิ่มขึ้นและตัวนับนี้ทำงานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอัตราข้อมูล รูปแบบของการมอดูเลตที่ระบบสื่อสารวิทยุสามารถเลือกได้นั้นขึ้นอยู่กับเงื่อนไขและข้อกำหนดที่มีอยู่

ข้อดีและข้อเสียของการคีย์ Shift เฟส

ข้อดีของการคีย์กะระยะมีดังต่อไปนี้

• PSK ประเภทนี้ช่วยให้สามารถพกพาข้อมูลด้วยสัญญาณวิทยุสื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเทียบกับ FSK
• QPSK คือการส่งข้อมูลอีกประเภทหนึ่งในทุกที่ที่มีการใช้สถานะ 4 เฟสทั้งหมดใน 90 องศาของกันและกัน
• มีความเสี่ยงน้อยกว่าที่จะเกิดข้อผิดพลาดเมื่อเราประเมินด้วย ASK modulation & ใช้แบนด์วิดท์ที่คล้ายกันเช่น ASK
• ด้วยการใช้สิ่งนี้อัตราการส่งข้อมูลที่สูงสามารถบรรลุได้ด้วยความช่วยเหลือของการมอดูเลต PSK ระดับสูงเช่น QPSK, 16-QAM ที่นี่ QPSK หมายถึง 2 บิตสำหรับแต่ละกลุ่มดาวและ 16-QAM หมายถึง 2 บิตสำหรับแต่ละกลุ่มดาว

ข้อเสียของการคีย์กะระยะมีดังต่อไปนี้

• ประสิทธิภาพแบนด์วิดท์ของ PSK นี้น้อยกว่าเมื่อเทียบกับการมอดูเลตประเภท ASK
• มันเป็นสัญญาณอ้างอิงที่ไม่เชื่อมโยงกัน
• โดยการประมาณสถานะเฟสของสัญญาณข้อมูลไบนารีสามารถถอดรหัสได้ อัลกอริทึมเช่นการกู้คืนและการตรวจจับนั้นยากมาก
• การปรับ PSK ระดับสูงเช่น QPSK, 16-QAM มีความไวต่อความแตกต่างของเฟสมากกว่า
• มันสร้าง demodulations ที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากความผิดปกติสามารถรวมกับเวลาได้เนื่องจากสัญญาณอ้างอิงสำหรับ demodulation ไม่ได้รับการแก้ไข

การใช้งาน Phase Shift Keying

แอปพลิเคชันของ PSK มีดังต่อไปนี้

• วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับไบโอเมตริก LAN ไร้สายพร้อมกับ การสื่อสารไร้สาย เช่น Bluetooth และ RFID
• Oscillator ท้องถิ่น
• การสื่อสารด้วยแสง
• WDM หลายช่อง
• หน่วงเวลาและเพิ่ม demodulator
• เอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นสำหรับการส่ง WDM

ทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับ การคีย์ Shift เฟส . จากข้อมูลข้างต้นในที่สุดเราสามารถสรุปได้ว่า PSK นี้เป็นเทคนิคการมอดูเลตแบบดิจิทัลที่ส่งข้อมูลโดยการเปลี่ยนเฟสของสัญญาณพาหะความถี่ที่เสถียร โดยทั่วไปวิธีการมอดูเลตเหล่านี้ดีกว่าเทคนิคการมอดูเลตเช่น FSK ในแง่ของแบนด์วิดท์ รูปแบบการมอดูเลตเหล่านี้ให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น แต่ วิธีการมอดูเลต FSK ประหยัดพลังงานในอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่กำหนด (S / N) วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับไบโอเมตริก LAN ไร้สายพร้อมกับการสื่อสารแบบไร้สายเช่น บลูทู ธ และ RFID นี่คือคำถามสำหรับคุณเทคนิค“ shift keying” คืออะไร?