数字通信 - 相移键控

相移键控 (PSK) 是一种数字调制技术,通过在特定时间改变正弦和余弦输入来改变载波信号的相位。PSK 技术广泛用于无线局域网、生物识别、非接触式操作以及 RFID 和蓝牙通信。

PSK 有两种类型,具体取决于信号移位的相位。它们是 −

二进制相移键控 (BPSK)

这也称为 2 相 PSK 或相位反转键控。在这种技术中,正弦波载波采用两个相位反转,例如 0°和 180°。

BPSK 基本上是一种双边带抑制载波 (DSBSC) 调制方案,因为消息是数字信息。

正交相移键控 (QPSK)

这是相移键控技术,其中正弦波载波采用四个相位反转,例如 0°、90°、180° 和 270°。

如果进一步扩展这种技术,PSK 也可以通过八个或十六个值来完成,具体取决于要求。

BPSK 调制器

二进制相移键控的框图由平衡调制器组成,该平衡调制器以载波正弦波作为一个输入,以二进制序列作为另一个输入。以下是示意图。

BSPK 调制器

BPSK 调制使用平衡调制器完成,该调制器将输入端施加的两个信号相乘。对于零二进制输入,相位将为 ,对于高输入,相位反转为 180°

以下是 BPSK 调制输出波及其给定输入的示意图。

BSPK 调制输出波

调制器的输出正弦波将是直接输入载波或反转(180° 相移)输入载波,它是数据信号的函数。

BPSK 解调器

BPSK 解调器的框图由一个带本振电路的混频器、一个带通滤波器和一个双输入检测器电路组成。示意图如下。

BSPK 调制器混频器

通过恢复带限消息信号,在混频器电路和带通滤波器的帮助下,解调的第一阶段就完成了。获得带限基带信号,并使用该信号重新生成二进制消息位流。

在解调的下一阶段,检测器电路需要位时钟速率来产生原始二进制消息信号。如果比特率是载波频率的几分之一,则位时钟再生将得到简化。为了使电路易于理解,还可以在检测的第二阶段插入决策电路。