Introduire avec brio la modulation de phase

La phase décrit la mesure du changement de forme d'onde du signal, généralement en degrés (angles), également appelé angle de phase.Lorsque la forme d'onde du signal change de manière périodique, le cycle de forme d'onde est de 360°. Dans la fonction y=Acos(ωx+φ), ωx+φ est appelé la phase. Le véritable objectif du déphasage est de moduler le flux binaire numérique sur la porteuse radiofréquence en déphasant sélectivement l'onde sinusoïdale continue. Le déphaseur modifie l'onde sinusoïdale d'une certaine quantité et le détecteur de phase convertit la phase du signal en tension. De cette manière, la tension serait transformée en un train de bits numériques. BPSK et QPSK sont les plus populaires dans la communication numérique sans fil.Ensuite, le récepteur extrait le train de bits du déphasage.

Déphasage binaire (BPSK)

BPSK (également parfois appelé PRK, inversion de phase ou 2PSK) est la forme la plus simple de déphasage (PSK). Il utilise deux phases séparées de 180° et peut donc également être appelée 2-PSK. L'emplacement exact des points de la constellation n'a pas d'importance particulière, et sur cette figure, ils sont représentés sur l'axe réel, à 0° et 180°. Par conséquent, il gère le niveau de bruit ou la distorsion le plus élevé avant que le démodulateur n'atteigne une décision incorrecte. Cela en fait le plus robuste de tous les PSK. Il n'est cependant capable de moduler qu'à 1 bit/symbole (comme on le voit sur la figure) et n'est donc pas adapté aux applications à haut débit.

Il a deux déphasages de 0° et 180°, et les bits numériques ont deux possibilités de 0 et 1, donc BPSK peut être utilisé pour moduler un bit numérique dans une onde sinusoïdale. Un déphasage de 0° représente 0, et un déphasage de 180° représente 1. C'est une bonne méthode, mais QPSK est encore mieux.

Incrustation par déplacement de phase en quadrature (QPSK)

Parfois, cela est connu sous le nom de quadriphase PSK, 4-PSK ou 4-QAM. (Bien que les concepts fondamentaux de QPSK et 4-QAM soient différents, les ondes radio modulées résultantes sont exactement les mêmes.) QPSK utilise quatre points sur le diagramme de constellation, équidistants autour d'un cercle. Avec quatre phases, QPSK peut coder deux bits par symbole, illustré dans le diagramme avec un codage Gray pour minimiser le taux d'erreur sur les bits (BER) - parfois perçu à tort comme le double du BER de BPSK.L'analyse mathématique montre que QPSK peut être utilisé soit pour doubler le débit de données par rapport à un système BPSK tout en conservant la même bande passante du signal, soit pour maintenir le débit de données de BPSK mais en réduisant de moitié la bande passante nécessaire. Dans ce dernier cas, le BER de QPSK est exactement le même que le BER de BPSK - et croire différemment est une confusion courante lors de l'examen ou de la description de QPSK. La porteuse transmise peut subir de nombreux changements de phase.Étant donné que les canaux de communication radio sont attribués par des agences telles que la Commission fédérale des communications donnant une bande passante (maximum) prescrite, l'avantage de QPSK par rapport à BPSK devient évident : QPSK transmet deux fois le débit de données dans une bande passante donnée par rapport à BPSK - au même BER . La pénalité technique qui est payée est que les émetteurs et récepteurs QPSK sont plus compliqués que ceux pour BPSK. Cependant, avec la technologie électronique moderne, la pénalité en termes de coût est très modérée.Comme avec BPSK, il y a des problèmes d'ambiguïté de phase à l'extrémité de réception, et QPSK différentiellement codé est souvent utilisé dans la pratique.

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