Modularea semnalelor PSK n cuadratur (QPSK)

n cazul semnalelor BPSK, dac perioada datelor este Tb atunci banda ocupat de semnalul transmis este 2fb=2/Tb. Dac ns o parte din date sunt transmise pe purttoarea n faz i cealalt parte pe cea n cuadratur, se poate obine o njumtire a benzii ocupate de semnal.Schema bloc a modulatorului QPSK este reprezentat n figura 1. Astfel, datele d(t) cu perioada Tb sunt aplicate la intrarea a doi bistabili tip D, unul comandat pe frontul pozitiv, cellalt pe frontul negativ al ceasului, astfel nct unul memoreaz biii pari ai datelor bo(t) i cellalt cei impari be(t). Aceste iruri de date, cu perioadele de 2Tb sunt modulate cu purttoarea nfaz cos(^ot), respectiv cu cea n cuadratur, i apoi nsumate pentru a fi transmise pe canal. Semnalul QPSK are deci forma:

Fig 1. Modulatorul QPSK

Avantajul modulaiei QPSK este n principal acela c banda ocupat de semnal este jumtate din cea necesar semnalului BPSK la aceeai rat a datelor. Dezavantajul este o structura mai complicat a emitorului i receptorului.

n cazul modulaiei QPSK, semnalele transmise sunt de amplitudine constant (datele corespunztoare componentei n faz i n cuadratur sunt binare, antipodale). Modulaia este de tip PSK, n sensul c datele sunt individualizate prin faza instantanee a semnalului modulat iar toate punctele din constelaia de semnal sunt situate pe un cerc.Cum lrgimea de band ocupat de semnal este proporional cu inversul perioadei de simbol, pentru a crete mai mult eficiena spectral trebuie gsit o metod prin care s se transmit mai muli bii ntr-un simbol. Una din metode este aceea de a transmite informaia pe mai multe nivele logice att pe componenta n faz ct i pe cea n cuadratur, astfel nct datele rezultate sunt modulate simultan att n amplitudine ct i n faz.Dac sunt utilizai log2(M) bii pentru generarea fiecrui simbol, atunci jumtate din acetia sunt folosii pentru generarea datelor corespunztoare componentei n faz i cealalt jumtate pentru componenta n cuadratur. Schema bloc a modulatorului M-QAM pentru M=16 este reprezentat in figura 8.4.n acest caz Ts=4Tb; datele n cuadratur sunt modulate pe 22=4 nivele logice iar expresia semnalului 16-QAM este:

unde d0(t); de (t)e { 1, 3}

Fig. 2. Modulator 16-QAMDensitatea spectral de putere are aceeai expresia cu cea a semnalelor QPSK, cu deosebirea c Ts = 4Tb, deci lrgimea de band ocupat este B=2fs=fb/2, jumtate din cea ocupat de semnalul QPSK i a 4-a parte din cea ocupat de semnalul BPSK.Principalul dezavantaj al acestui tip de modulaie este acela c, deoarece nu are anvelop constant, pot apare probleme n cazul folosirii etajelor neliniare de putere la emisie sau la recepie.

Bibliografie : Transmisiuni de date prin canale radio- http://www.utcluj.ro