相移键控的工作原理

在PSK调制中，载波的相位随着调制信号的状态而变化。如果两个频率相同的载波同时开始振荡，两个频率同时达到正的最大值、零值和负的最大值，则处于“同相”状态；如果一个达到正的最大值，另一个达到负的最大值，就叫“反转”。信号以360度振荡一次。如果一个波和另一个波的相位差为半个周期，则两个波的相位差为180度，即反相。传输数字信号时，“1”码控制0度的传输相位，“0”码控制180度的传输相位。

PSK相移键控调制技术已广泛应用于数据传输，特别是在中速和高速数字发射机(2400 bit/s ~ 4800 bit/s)中。相移键控(PSK)具有很好的抗干扰性能，在衰落信道中也能取得很好的效果。本文主要讨论两相和四相调相，实际应用中还有八相和十六相调相。

PSK还可分为二进制PSK(2PSK或BIT/SK)和多级PSK(MPSK)。在这种调制技术中，载波相位只有0和π两个值，分别对应调制信号的“0”和“1”。发射“1”信号时，发射初相位为π的载波；当发射“0”信号时，发射起始相位为0的载波。由“0”和“1”表示的二进制调制信号被电平转换成由“-1”和“1”表示的双极性NRZ信号，然后乘以载波形成2PSK信号。

QPSK(quadrature phase shift keying)是MPSK最常用的技术，在卫星频道传输数字电视信号时采用QPSK调制。它可以看作由两个2PSK调制器组成。经过串并转换后，输入的串行二进制信息序列被分成速率减半的两个序列。电平移位器分别产生双极二电平信号I(t)和Q(t)，然后对载波Acos2πfct和Asin2πfct进行调制，然后相加得到QPSK信号。

PSK信号也可以用矢量图表示，矢量图通常以零载波相位作为参考相位。四相相移调制是一种四相相移键控，它利用载波的四个不同相位差来表示输入的数字信息。QPSK是M=4时的相位调制技术，规定了四个载波相位，分别是45，135，225，315。调制器输入的数据是二进制数字序列。为了匹配四进制的载波相位，需要将二进制数据转换为四进制数据，这意味着二进制数字序列中的每两个比特需要分成一组。* * *有四种组合，即00，065，438+0，654，38+00，654，38+065，438+0。每个双位符号由两位二进制信息组成，分别代表四进制中的四个符号之一。在QPSK，每个调制可以传输两个信息位，通过载波的四个相位传输。解调器根据接收到的载波信号的星座和相位来判断发送方发送的信息比特。