M-ary Phase Shift Keying Timo Mynttinen1 M-ary Phase Shift Keying M-ary FSK:ssa huomattiin, että on mahdollista lähettää kaksi tai useampi symbolitila (kaksi tai useampi taajuuskomponentti) samanaikaisesti kayttäen orthogonaalisia symbolitiloja (orthogonaalisia taajuuksia). Tällöin ei huononnettu yksittäisen symbolitilan koherenttia ilmaisua. Voidaan osoittaa, että jos jaetaan kantoaalto sini- ja kosinitermeihin kokonaisiksi jaksonajoiksi, niin nämä termit ovat keskenään orthogonaalisia.
M-ary Phase Shift Keying Timo Mynttinen2 Voidaan siis ajatella PSK-modulaatiota, jossa käytössä ovat vaihekulmat,, ja ja jossa siis vaihekulmat ovat suorakulmassa toisiinsa nähden. Tällöin puhutaan 4-ary PSK-moduloinnista, 4- tasoisesta vaihe-eromoduloinnista tai toiselta nimeltään QPSK, Quadrature Phase Shift Keying. QPSK:n orthogonaalisuusominaisuudesta johtuu, että informaatiota voidaan lähettää kaksinkertaisella nopeudella verrattuna binaariseen PSK:hon. Ilmaisuhyvyys on kuitenkin yhtä hyvä kuin BPSK:lla.
M-ary Phase Shift Keying Timo Mynttinen3 QPSK-moduloidun signaalin generointi Käytetään kahta BPSK-signaalin generointiin tarkoitettua kytkentää, joiden kantoaaltojen vaiheet ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden. Lähdedatavirta jaetaan kahtia (esim. niin, että joka toinen bitti ylemmälle modulaattorille, joka toinen alemmalle...), jolloin tällaisen ”puolikkaan” datavirran jaksonaika on siis kaksinkertainen alkuperäiseen ”kokonaiseen” lähdedatavirtaan. Lopuksi kummatkin ”puolikkaat” summataan, kuva 1.
M-ary Phase Shift Keying Timo Mynttinen4 SARJA/RINNAKKAIS MUUNNIN Kuva 1. QPSK-moduloidun signaalin generointi.
M-ary Phase Shift Keying Timo Mynttinen5 Koska QPSK käyttää tehokkaasti kaistaa (ei tuhlaa) ja koska sen suorituskyky on hyvä kohinaisessa ympäristössä, on QPSK ja sen variantit kaikkein suosituimpia modulointimenetelmiä sekä johdollisessa että langattomassa ympäristössä.
M-ary Phase Shift Keying Timo Mynttinen6 ITU-T Suositus V.26, 1200 baud käyttää seuraavia vaihekulmia: binaarinen 11 binaarinen 10 binaarinen 00 binaarinen 01 Bittien sijoittelusta V.26, kuva 2.
M-ary Phase Shift Keying Timo Mynttinen Kuva 2. ITU-T Suositus V.26