Psk phase shift keying
Download
1 / 19

PSK-Phase Shift Keying - PowerPoint PPT Presentation


  • 125 Views
  • Uploaded on

PSK-Phase Shift Keying. PSK:ssa informaatio koodataan moduloidun signaalin hetkelliseen vaihekulmaan. Tavallisesti tämä vaihekulmainformaatio mitataan erona tunnetun kantoaaltosignaalin vaihekulmaan. Binaarisessa PSK:ssa käytetään vaihekulmia ja .

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' PSK-Phase Shift Keying' - derora


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Psk phase shift keying
PSK-Phase Shift Keying

  • PSK:ssa informaatio koodataan moduloidun signaalin hetkelliseen vaihekulmaan.

  • Tavallisesti tämä vaihekulmainformaatio mitataan erona tunnetun kantoaaltosignaalin vaihekulmaan.

  • Binaarisessa PSK:ssa käytetään vaihekulmia ja .

  • Kun merkitsevänä tekijänä on vaihe-ero edelliseen merkkiin, puhutaan differentiaalisesta PSK:sta eli DPSK:sta.

  • PSK:n ilmaisu on aina koherenttia!

Timo Mynttinen


  • Binaarisen PSK:n vaatima kaistanleveys on sama kuin binaarisen ASK:n.

  • Ajatellaan, että kantoaalto on muotoa

  • Kantoaallon vaihekulma muuttuu informaatiosignaalin tahdissa, siis vaihekulma on muotoa

  • Vaihekulman kaavassa edustaa kantoaaltoa ja on suhteellinen vakio, joka liittää vaihemuutoksen signaalijännitteeseen ja s(t) on kantataajuinen informaatiosignaali.

  • Binaarisessa PSK:ssa moduloidun signaalin taajuus pysyy vakiona ja vaihekulma saa jomman kumman arvon kahdesta vaihtoehdosta informaatiosignaalin tahdissa.

Timo Mynttinen


  • Esitetään nämä kaksi signaalia joista toinen edustaa binaarista nollaa ja toinen ykköstä seuraavanlaisessa muodossa:

  • Kaavoissa esiintyvät ja ovat vakiovaihekulmia.

  • Muutetaan hieman yllä olevia kaavoja merkitsemällä vakiovaihekulma seuraavalla määrittelyllä:

  • Silloin ja .

Timo Mynttinen


  • Nyt signaalien esitysmuodot muuttuvat hieman: binaarista nollaa ja toinen ykköstä seuraavanlaisessa muodossa:

  • Sijoitetaan arvo = 0 , jolloin

  • Kaavassa termi edustaa datasekvenssiä +1 tai -1, joka on siis normalisoitu bipolaarinen NRZ-tyyppinen datavirta ja on vaihemuutos eli modulaatioindeksi.

  • Käyttämällä trigonometriaa muuntuu muotoon

Timo Mynttinen


  • Siis .

  • Käyttämällä sinifunktion parittomuutta ja kosinifunktion parillisuusominaisuutta hyväksi saadaan

  • Jos modulaatioindeksi asetetaan arvoon saadaan

  • Tällaisessa tapauksessa käytettävät kaksi signaalia ovat toistensa negaatioita, eli

  • Voidaan puhua antipodaalisuudesta (antipodal), kuva 1.

Timo Mynttinen


0 .

0

1

1

0

1

1

1

0

1

1

0

kantoaalto

kantoaalto +

BPSK

Kuva 1. Binaarinen PSK

Timo Mynttinen


PSK-moduloidun signaalin generointi .

  • Käytetään informaatiosignaalia kääntämään kantoaallon vaihe tai , kuva 2.

PSK-moduloitu

signaali

Moduloitava

informaatio

Kuva 2. PSK-moduloidun signaalin generointi.

Timo Mynttinen


Timo Mynttinen


PSK-moduloidun signaalin ilmaisu .

  • Vastaanottimessa tarvitaan tieto lähettimen kantoaallon vaiheesta.

  • Ilmaisu on aika koherenttityyppistä.

  • Lähettimen kantoaallon vaihetieto voidaan lähettää erillisenä datan lisäksi, tai sitten vaihetieto on jotenkin koodattuna datan mukana.

  • Ilmaisussa käytetään sekoitinta, kuva 3.

Timo Mynttinen


PSK-moduloitu .

signaali

Kuva 3. PSK-moduloidun signaalin ilmaisu.

Timo Mynttinen


  • Kuvan 3 sekoitin toimii nyt vaiheilmaisimena. .

  • Sekoittimeen syötetään kantoaallosta vastaanottimeen generoitu kopio.

  • Ulostulosta saadaan joko positiivinen jännite tai negatiivinen jännite, tai siis ainakin kaksi erisuuruista jännitearvoa.

Timo Mynttinen


  • Jos vastaanotettu sinimuotoinen signaali kerrotaan saman taajuisella sinimuotoisella signaalilla, niin saadaan kaksi komponenttia.

  • Toinen on kosinitermi, jonka taajuus on kaksinkertainen vastaanotettuun signaaliin verrattuna ja toinen komponentti on taajuudesta riippumaton, ja sen amplitudi seuraa vastaanotetun signaalin vaihesiirron kosinia.

  • Siispä kun suodatetaan korkeataajuinen komponentti pois, saadaan esiin alkuperäinen informaatio.

  • Katsotaan tätä matemaattisesti:

Timo Mynttinen


Timo Mynttinen


  • Huomataan, että kun sinisignaali kerrotaan itsensä kanssa (olkoot toinen vastaanotettu signaali ja toinen paikallisoskillaattorista saatava signaali vastaanottopään sekoittimessa), niin ulostulona on kaksinkertainen taajuuskomponentti (puolet alkuperäisestä amplitudista) yhdessä DC-komponentin kanssa (myös puolet alkuperäisestä amplitudista).

Timo Mynttinen


Timo Mynttinen


Timo Mynttinen


  • Kuten edellä todettiin, nyt saatiin lähdöksi ”demoduloitu” aaltomuoto, jossa taajuus on kaksinkertainen alkuperäiseen tulossignaaliin (vastaanotettuun) nähden, ja DC-siirtymä muuttuu vaihesiirron tahdissa.

  • Valitettavasti vaihekulma rajoittuu kahteen kvadranttiin: vaihekulmaa ei pysty erottamaan vaihekulmasta .

Timo Mynttinen


Timo Mynttinen


PSK-moduloidun signaalin konstellaatiodiagrammi kosinisignaalilla:

  • Binaarisessa PSK-moduloinnissa käytetään antipodaalisia signaaleja. Niinpä symbolitilat ovat symmetrisesti horisontaaliakselilla, kuva 4.

A

-A

Kuva 4. PSK konstellaatiodiagrammi.

Timo Mynttinen


ad