相位偏移调制

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相位偏移调制 (PSK) 是一种数字调制过程，它通过改变（调制）恒定频率参考信号（载波）的相位来传送数据。 调制是通过在精确时间改变正弦和余弦输入来完成的。 它广泛用于无线局域网、RFID 和蓝牙通信。

任何数字调制方案都使用有限数量的不同信号来表示数字数据。 PSK 使用有限数量的相位，每个相位分配一个独特的二进制数字模式。 通常，每个阶段编码相同数量的比特。 每个位模式形成由特定相位表示的符号。 解调器是专门为调制器使用的符号集而设计的，它确定接收信号的相位并将其映射回它所代表的符号，从而恢复原始数据。 这要求接收器能够将接收信号的相位与参考信号进行比较——这样的系统被称为相干（并称为 CPSK）。

CPSK 需要一个复杂的解调器，因为它必须从接收到的信号中提取参考波并跟踪它，以便与每个样本进行比较。 或者，可以相对于先前发送的符号的相位测量发送的每个符号的相移。 因为符号是在连续样本之间的相位差中编码的，所以这称为差分相移键控 (DPSK)。 DPSK 比普通 PSK 实施起来要简单得多，因为它是一种“非相干”方案，即解调器不需要跟踪参考波。 一个权衡是它有更多的解调错误。

用于传输数字表示数据的数字调制技术主要分为三类：

• 幅移键控 (ASK)
• 频移键控 (FSK)
• 相位偏移调节(PSK)

所有这些都通过改变基本信号的某些方面来传输数据，即载波（通常是正弦波）以响应数据信号。 在 PSK 的情况下，相位被改变以表示数据信号。 有两种以这种方式利用信号相位的基本方法：

• 通过将相位本身视为传递信息，在这种情况下，解调器必须有一个参考信号来比较接收信号的相位； 或
• 通过将相位变化视为传递信息 – 差分方案，其中一些不需要参考载波（在一定程度上）。

一种方便的表示 PSK 方案的方法是在星座图上。 这显示了复平面中的点，在本文中，实轴和虚轴由于相隔 90° 而分别称为同相轴和正交轴。 这种在垂直轴上的表示有助于直接实现。 沿同相轴的每个点的幅度用于调制余弦（或正弦）波，沿正交轴的幅度用于调制正弦（或余弦）波。 按照惯例，同相调制余弦，正交调制正弦。

在 PSK 中，选择的星座点通常围绕一个圆以均匀的角间距定位。 这在相邻点之间提供了xxx的相位分离，因此对损坏具有最佳免疫力。 它们被放置在一个圆圈上，以便它们都可以用相同的能量传输。 这样，它们所代表的复数的模数将相同，因此余弦波和正弦波所需的幅度也将相同。 两个常见示例是使用两个相位的二进制相移键控 (BPSK) 和使用四个相位的正交相移键控 (QPSK)，尽管可以使用任何数量的相位。 由于要传送的数据通常是二进制的，因此PSK方案通常设计成星座点的数量是2的幂。

BPSK（有时也称为 PRK、反相键控或 2PSK）是相移键控 (PSK) 的最简单形式。 它使用相隔 180° 的两个相位，因此也可称为 2-PSK。 星座点的确切位置并不特别重要，在此图中，它们显示在实轴上，分别为 0° 和 180°。 因此，它可以在解调器做出错误决定之前处理最高噪声电平或失真。 这使它成为所有 PSK 中xxx大的。 但是，它只能以 1 位/符号进行调制（如图所示），因此不适用于高数据速率应用。 然而，鉴于调制器符号加密/解密逻辑系统，存在扩展该位/符号的可能性。