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MPSK

科普小知识2022-09-20 20:28:04
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MPSK-multiplephaseshiftkeying多进制数字相位调制,又称多相制,是二相制的推广。我们知道PSK调制是将调制信号的信息附加在载波的相位上,例如载波的0相位表示调制信号的“1”电平,180°相位表示调制信号的“0”电平。如果将载波的相位进一步细分,分成m个不同的相位,一般m=2N,N是正整数。常见的有m=4,8,16,32,分别称为4PSK、8PSK等。这样,每个具有特定相位的载波就代表N比特的信息量。

中文名:多进制数字相位调制

外文名:multiplephaseshiftkeying

缩写:MPSK

又称:多相制

1、简介

它是利用载波的多种不同相位状态来表征数字信息的调制方式。多进制数字相位调制也有绝对相位调制(MPSK)和相对相位调制(MDPSK)两种,在M进制数字相位调制中,四进制绝对移相键控(4PSK,又称QPSK)和四进制差分相位键控(4DPSK,又称QDPSK)用的最为广泛。

2、种类

多相制信号常用的产生方法有:直接调相法及相位选择法。在M进制数字相位调制中,四进制绝对移相键控(4PSK,又称QPSK)用的最为广泛,下面以四进制绝对移相键控(4PSK,又称QPSK)为例阐述。

相位选择法

在一个码元持续时间内,MPSK信号为载波四个相位中的某一个。因此,可以用相位选择法产生4PSK信号,其原理如下图所示。图中,四相载波发生器产生4PSK信号所需的四种不同相位的载波。输入的二进制数码经串/并变换器输出双比特码元。按照输入的双比特码元的不同,逻辑选相电路输出相应相位的载波。例如,B方式情况下,双比特码元ab为11时,输出相位为45的载波;双比特码元ab为01时,输出相位为135的载波等。

图1相位选择法产生4PSK信号(B方式)方框图

图1产生的是B方式的4PSK信号。要想形成A方式的4PSK信号,只需调整四相载波发生器输出的载波相位即可。

直接调相法

4PSK信号也可以采用正交调制的方式产生。B方式4PSK时的原理方框图如下图2所示。它可以看成是由两个载波正交的2PSK调制器构成,分别形成图2(b)中的虚线矢量,再经加法器合成后,得图(b)中实线矢量图。显然其为B方式4PSK相位配置情况。

图2直接调相法产生4PSK信号方框图

若要产生4PSK的A方式波形,只需适当改变振荡载波相位就可实现。

3、解调

由于4PSK(MPSK这里的M是4)信号可以看作是两个载波正交的2PSK信号的合成,因此,对4PSK信号的解调可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行。下图是B方式4PSK信号相干解调器的组成方框图。图中两个相互正交的相干载波分别检测出两个分量a和b,然后,经并/串变换器还原成二进制双比特串行数字信号,从而实现二进制信息恢复。此法也称为极性比较法。

图34PSK信号的相干解调

若解调4PSK信号(A方式),只需适当改变相移网络。在2PSK信号相干解调过程中会产生“倒π”即“180°相位模糊”现象。同样,对于4PSK信号相干解调也会产生相位模糊问题,并且是0°、90°、180°和270°四个相位模糊。因此,在实际中更常用的是四相相对移相调制,即4DPSK或MDPSK。

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