სხვადასხვა

რა არის PSK, Phase Shift Keying

რა არის PSK, Phase Shift Keying


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


ფაზის ცვლის კლავიშები, PSK, ამ დღეებში ფართოდ გამოიყენება რადიოსაკომუნიკაციო სისტემების მთელ ნაწილში. ის განსაკუთრებით შეეფერება მონაცემთა კომუნიკაციების მზარდ არეალს. PSK, ფაზის ცვლის კლავიშით საშუალებას იძლევა მონაცემთა გადაცემა რადიოკავშირის სიგნალზე უფრო ეფექტური მეთოდით, ვიდრე Frequency Shift Keying, FSK და მოდულაციის ზოგიერთი სხვა ფორმა.

კომუნიკაციის მეტი ფორმით, ანალოგური ფორმატიდან ციფრულ ფორმატზე გადასვლისას, მონაცემთა კომუნიკაციების მნიშვნელობა იზრდება და მასთან ერთად, მოდულაციის სხვადასხვა ფორმები, რომელთა გამოყენება შესაძლებელია მონაცემთა გადასაცემად.

ფაზის ცვლის კლავიშების, PSK- ის რამდენიმე არომატი არსებობს, რომლებიც ხელმისაწვდომია გამოსაყენებლად. თითოეულ ფორმას აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები, ხოლო ოპტიმალური ფორმატის არჩევანი უნდა გაკეთდეს თითოეული შექმნილი რადიოკომუნიკაციის სისტემისთვის. სწორი არჩევანის გაკეთებისათვის აუცილებელია ცოდნა და გაგება PSK– ის მუშაობის წესის შესახებ.

Phase Shift Keying, PSK, საფუძვლები

Shift keying- ის ნებისმიერი ფორმის მსგავსად, განსაზღვრულია სახელმწიფოები ან წერტილები, რომლებიც გამოიყენება მონაცემთა ბიტების სასიგნალოდ. ორობითი ფაზის ცვლის კლავიშის ძირითადი ფორმა ცნობილია როგორც Binary Phase Shift Keying (BPSK) ან ზოგჯერ მას უწოდებენ Phase Reversal Keying (PRK). ციფრული სიგნალი, რომელიც იცვლება +1 და -1 (ან 1 და 0) შორის, შექმნის ფაზის შემობრუნებას, ანუ 180 გრადუსიანი ფაზის ცვლას მონაცემთა ცვლის მდგომარეობაში.

ფაზის ცვლის დაბლოკვის პრობლემა ისაა, რომ მიმღებს არ შეუძლია იცოდეს გადაცემული სიგნალის ზუსტი ეტაპი იმის დასადგენად, არის იგი ნიშნის ან სივრცის მდგომარეობაში. ეს შეუძლებელი იქნება მაშინაც კი, თუ გადამცემი და მიმღები საათები ზუსტად იქნებოდა დაკავშირებული, რადგან ბილიკის სიგრძე განსაზღვრავდა მიღებული სიგნალის ზუსტ ფაზას. ამ პრობლემის დასაძლევად PSK სისტემები იყენებენ დიფერენციალურ მეთოდს მონაცემების გადამზიდავზე კოდირებისთვის. ეს მიიღწევა, მაგალითად, ფაზის ცვლილება ერთის ტოლი და არც ერთი ფაზის ცვლილება ნულის ტოლი. შემდგომი გაუმჯობესება შეიძლება გაკეთდეს ამ საბაზო სისტემაში და შემუშავებულია ფაზის ცვლის გასაღების რიგი სხვა ტიპები. ერთი მარტივი გაუმჯობესება შეიძლება გაკეთდეს ფაზის ცვლილებით 90 გრადუსით ერთი მიმართულებით ერთი მიმართულებით, ხოლო 90 გრადუსით სხვა გზით ნულისთვის. ეს ინარჩუნებს 180 გრადუსიანი ფაზის შებრუნებას ერთსა და ნულოვან მდგომარეობებს შორის, მაგრამ იძლევა გარკვეულ ცვლილებას ნულისთვის. ძირითად სისტემაში, რომელიც არ იყენებს ამ პროცესს, შესაძლებელია სინქრონიზაციის დაკარგვა, თუ ნულოვანი სერიის გრძელი სერია გაიგზავნება. ეს იმიტომ ხდება, რომ ფაზა არ შეცვლის მდგომარეობას ამ მოვლენისთვის.

ფაზის ცვლის კლავიშების ძირითადი იდეის მრავალი ვარიაცია არსებობს. თითოეულს აქვს საკუთარი დადებითი და უარყოფითი მხარეები, რაც საშუალებას აძლევს სისტემის დიზაინერებს აირჩიონ ყველაზე მეტად შესაფერისი მოცემული გარემოებებისთვის. სხვა გავრცელებული ფორმებია QPSK (კვადრატული ფაზის ცვლის კლავიში), სადაც ოთხი ფაზის მდგომარეობა გამოიყენება, თითოეული 90-ზე მეორეზე, 8-PSK სადაც რვა მდგომარეობაა და ა.შ.


PSK თანავარსკვლავედის დიაგრამები

ხშირად მოსახერხებელია ფაზური ცვლის საკვანძო სიგნალის და ზოგჯერ სხვა ტიპის სიგნალის წარმოდგენა ფაზორის ან თანავარსკვლავედის დიაგრამის გამოყენებით. ამ სქემის გამოყენებით, სიგნალის ფაზა წარმოდგენილია წრის გარშემო არსებული კუთხით, ხოლო ამპლიტუდა წრის წარმოშობის ან ცენტრის დაშორებით. ამ გზით შეიძლება სიგნალი გადაწყდეს კვადრატულ კომპონენტებად, რომლებიც წარმოადგენს სინუსს ან I ფაზურ კომპონენტს და კოსინუსს კვადრატული კომპონენტისთვის. ფაზის ცვლაში დახურული სისტემების უმეტესობა იყენებს მუდმივ ამპლიტუდას და, შესაბამისად, წერტილები ერთ წრეზე ჩნდება მუდმივი ამპლიტუდით და მდგომარეობის ცვლილებები წარმოდგენილია წრის გარშემო მოძრაობით. ორობითი ცვლის კლავიშისთვის ფაზის უკუქცევის გამოყენებით ორი წერტილი ჩნდება წრის საპირისპირო წერტილებში. ფაზის ცვლის კლავიშის სხვა ფორმებმა შეიძლება გამოიყენოს წრეზე სხვადასხვა წერტილები და წრეზე მეტი წერტილები იყოს.

როდესაც ტესტის მოწყობილობის გამოყენებით მოხაზულია შეცდომები, ფაზის დიაგრამაზე იდეალური პოზიციებიდან ჩანს. ეს შეცდომები შეიძლება აღმოჩნდეს მოდიზატორისა და გადამცემი და მიმღები მოწყობილობების უზუსტობების ან სისტემაში მოხვედრილი ხმაურის სახით. შეიძლება წარმოვიდგინოთ, რომ თუ რეალური გაზომვის პოზიცია იდეალურ მდგომარეობასთან შედარებით ძალზე დიდი ხდება, მაშინ მონაცემთა შეცდომები გამოჩნდება, რადგან მიმღებ დემოდულატორს არ შეუძლია სწორად დაადგინოს წრის გარშემო მდებარე წერტილის პოზიცია.

სიგნალის თანავარსკვლავედის ხედი იყენებს სისტემაში შეცდომების სწრაფად პოვნას. თუ პრობლემა ფაზას უკავშირდება, თანავარსკვლავედი წრის გარშემო გავრცელდება. თუ პრობლემა სიდიდეს უკავშირდება, თანავარსკვლავედი წრეს გაშლის, ან წარმოშობის მიმართულებით. ეს გრაფიკული ტექნიკა ხელს უწყობს პრობლემების იზოლირებაში უფრო სწრაფად, ვიდრე სხვა ტექნიკის გამოყენებისას.

QPSK გამოიყენება ბაზის სადგურის მობილურიდან IS-95 ფიჭურ სისტემაში გადასატანი ბმულით და იყენებს აბსოლუტურ ფაზურ პოზიციას სიმბოლოების გამოსახატავად. გადაწყვეტილების ოთხი ფაზაა და ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადასვლისას შესაძლებელია წრის წარმოშობის გავლა, მინიმალური სიდიდის მითითებით.

მობილურიდან საბაზო სადგურის საპირისპირო კავშირზე, O-QPSK გამოიყენება წარმოშობის გზით გადასვლების თავიდან ასაცილებლად. განვიხილოთ კომპონენტები, რომლებიც შეადგენენ რომელიმე კონკრეტულ ვექტორს თანავარსკვლავედის დიაგრამაზე, როგორც X და Y კომპონენტები. ჩვეულებრივ, ორივე ეს კომპონენტი ერთდროულად გადავა, რაც იწვევს ვექტორის წარმოშობის გადაადგილებას. O-QPSK– ში ერთი კომპონენტი შეფერხებულია, ამიტომ ვექტორი გადავა ჯერ ქვევით, შემდეგ კი ზემოთ, რითაც თავიდან აიცილებთ წარმოშობის გადაადგილებას და რადიოს დიზაინის გამარტივებას. თანავარსკვლავედის სქემა აჩვენებს მოდულაციის სიზუსტეს.

ფაზის ცვლის კლავიშების ფორმები

მიუხედავად იმისა, რომ ფაზის მოდულაცია გამოიყენება ზოგიერთი ანალოგური გადაცემისთვის, იგი ბევრად უფრო ფართოდ გამოიყენება, როგორც მოდულაციის ციფრული ფორმა, სადაც ის სხვადასხვა ფაზებს შორის გადადის. ეს ცნობილია როგორც ფაზის ცვლის კლავიშით, PSK, და ამის მრავალი არომატი არსებობს. შესაძლებელია ფაზის ცვლის კლავიშისა და ამპლიტუდის კლავიშის შერწყმა მოდულაციის ფორმაში, რომელიც quadrature amplitude modulation, QAM– ით არის ცნობილი.

ქვემოთ მოყვანილი სია იძლევა ფაზის ცვლის გასაღების, PSK და მოდულაციის მასთან დაკავშირებულ ფორმებს, რომლებიც გამოიყენება:

  • PSK - ფაზის ცვლის კლავიში
  • BPSK - ორობითი ფაზის ცვლის კლავიში
  • QPSK - კვადრატული ფაზის ცვლის კლავიში
  • O-QPSK - ოფსეტური კვადრატურის ფაზის ცვლის კლავიშით
  • 8 PSK - 8 წერტილიანი ფაზის ცვლის კლავიში
  • 16 PSK - 16 წერტილიანი ფაზის ცვლის კლავიში

ეს არის მხოლოდ ფაზის ცვლის კლავიშების რამდენიმე ძირითადი ფორმა, PSK, რომლებიც დღეს ფართოდ გამოიყენება რადიოკავშირის პროგრამებში. ფაზის ცვლის კლავიშების თითოეულ ფორმას აქვს საკუთარი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. ზოგადად, მოდულაციის უმაღლესი რიგის ფორმები საშუალებას იძლევა მონაცემთა მაღალი სიჩქარე განხორციელდეს მოცემულ გამტარობაში. თუმცა უარყოფითი მხარეა ის, რომ მონაცემთა მაღალი სიჩქარე მოითხოვს უკეთეს სიგნალს ხმაურის თანაფარდობამდე, სანამ შეცდომების სიჩქარე იზრდება და ეს ეწინააღმდეგება მონაცემთა სიჩქარის მუშაობის ნებისმიერ გაუმჯობესებას. ამ ბალანსის გათვალისწინებით, მრავალ რადიოკომუნიკაციურ სისტემას შეუძლია დინამიურად აირჩიოს მოდულაციის ფორმა, არსებული პირობებისა და მოთხოვნების გათვალისწინებით.


Უყურე ვიდეოს: QPSK Quadrature Phase Shift Keying Basics, Modulator, Waveforms, Demodulator u0026 Applications (მაისი 2022).