相移键控- PSK

定义:一种数字调制技术，它通过改变载波的相位来根据数字调制信号传输数据，称为相移键控(PSK)。

最简单的PSK形式是BPSK，即二进制相移键控。但是，PSK可以扩展到4级和8级，完全取决于系统的需要。

BPSK的原则

BPSK技术是所有PSK技术中最简单的一种。在这种方式中，每个信令元素都由单个数据位表示。在这里，载波经历了0°和180°两种相位反转。在相移键控中，首先将数字位序列转换成直接调制载波的NRZ双极信号。

表达对BPSK

让我们考虑载波如下所示

s（t）= a cos（2πf_ct)

假设负载电阻为1欧姆为标准时，载流波峰值表示为A，耗散功率为，

注意到阶段的变化为180°，对相对序列的相应变化表示。

假设符号1的载体为

类似地，在符号0的情况下，我们有，

:π表示相移180°

正如我们所知cos（ɸ+π）= - cosɸ

因此,年代₂(t)可以写成:

因此，BPSK信号可以写成:

:二进制1和传输时，b(t)为+1

在二进制0传输时，B（t）将是-1。

BPSK调制

下图显示了用于生成BPSK信号的框图。

正如我们在这里看到的，系统由NRZ编码器，乘积调制器和载波发生器组成。

二进制信息信号被送入双极NRZ级编码器，该编码器将二进制数据输入转换为等效的双极NRZ序列m(t)。这个双极NRZ信号随着载波被馈送到平衡调制器。

因此，二进制信号调制载波，产生相移调制信号称为BPSK信号。

让我们看看下面的图，显示了BPSK产生的波形与二进制位序列和载波。

其中(i)表示二进制位序列，下一个表示双极NRZ序列m(t)， m(t)用于调制(iii)所示的载波，从而得到合成的BPSK信号。

在这里，正如我们所看到的，当比特序列变为1到0或0到1.当比特序列从0变为0时，该图显示了相位反转，然后我们注意到正相变化，而当位序列从1到0变为0，然后注意到相位的负变化。

BPSK解调

BPSK信号相干检测的框图如下所示:

让我们考虑，接收机的输入信号是

相移ɸ基于发射机和接收机之间的时间延迟。

然后，信号被送入一个平方律装置，它提供

因为²f(2π_ct +ɸ)作为它的产出。

这里，仅考虑信号的载波，因此幅度忽略了幅度。

据我们所知，

将载体扩展为上述数学恒等式，

或者我们可以写，

：DC级别显示½

这个信号然后被馈送到BPF，正如我们在上面的图表中看到的。BPF的中心频率为2f_c，消除了DC级，因此产生输出

因为2 f(2π_ct +ɸ)

这个信号然后被进一步馈送到分频器。由于它是分频器2，因此产生频率为f的载波_c。

然后这个载波与输入信号相乘，

从而产生如下输出:

这个信号然后给积分器和位同步器单元。积分器利用位同步器在1位周期内对信号进行积分。它管理位持续时间。完成位持续时间后，同步器关闭S₂积分器的输出作为决策设备的输入。

而且，当S₂打开，S₁关闭一段时间，将积分器的电压重置为0。然后下一位被积分器积分，循环往复。然后，决策设备产生等效的二进制数据，即实际的消息信号。

相移键控的优点

1. 它可以更有效地传输射频信号。
2. 在BPSK技术的情况下，注意到更好的抗噪性。
3. 与BFSK相比，BPSK信号所利用的带宽更少。

相移键控的缺点

1. 检测BPSK信号非常复杂。
2. 相位的不连续有时会导致信号振幅的变化。

相移键控的应用

PSK调制技术在生物识别操作、蓝牙连接、无线局域网和遥测操作中得到了应用。