Modulación Qpsk
Páginas: 6 (1431 palabras)
Publicado: 9 de noviembre de 2012
QUADRATURE PHASE-SHIFT KEYING - MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FASE EN CUADRATURA
PSK (Phase Shift Keying - Modulación por desplazamiento de fase) consiste en una forma de modular de forma angular con el fin de hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos, a diferencia de la modulación de fase convencional (PM) es que mientras en ésta la variación de la fase escontinua, en función de la señal moduladora, en PSK la señal moduladora es una señal digital, por tanto con un número de estados limitado.
Dependiendo del número de posibles fases a tomar, recibe diferentes denominaciones. Dado que lo más común es codificar un número entero de bits por cada símbolo, el número de fases a tomar es una potencia de dos. por lo que se tiene BPSK con 2 fases(equivalente a PAM), QPSK con 4 fases (equivalente a QAM), 8-PSK con 8 fases y así sucesivamente. A mayor número de posibles fases, mayor es la cantidad de información que se puede transmitir utilizando el mismo ancho de banda, pero mayor es también su sensibilidad frente a ruidos e interferencias.
Las modulaciones QPSK es óptima desde el punto de vista de protección frente a errores, la diferenciaentre distintos símbolos asociados a cada fase es máxima para la potencia y ancho de banda utilizados. No pasa lo mismo con 8-PSK, 16-PSK o superiores, para las que existen otras modulaciones más eficientes.
La gran ventaja de las modulaciones QPSK es que la potencia de todos los símbolos es la misma, por lo que se simplifica el diseño de los amplificadores y etapas receptoras, dado que lapotencia de la fuente es constante.
PSK pueden dividirse en dos grandes grupos:
• Convencionales: La que la información se codifica en el valor del salto de fase.
• Diferenciales: el valor del salto de fase respecto al del salto anterior, es el que contiene la información. (DPSK)
QPSK = 4-PSK
Desplazamiento de fase de 4 símbolos, desplazados entre sí 90º. Normalmente se usan como valoresde salto de fase 45º, 135º, 225º, y 315º. Cada símbolo aporta 2 bits
El diagrama de constelación muestra 4 símbolos equiespaciados. La asignación de bits a cada símbolo suele hacerse mediante el código Gray, que consiste en que entre dos símbolos adyacentes los símbolos solo se diferencian en 1 bit. Esto se escoge así para minimizar la tasa de bits erróneos.
La probabilidad de biterróneo para QPSK:
La tasa de símbolos erróneos se puede calcular con la siguiente fórmula:
.
Donde
Pb: probabilidad de Error de bit
Eb: Energía por símbolo
No. Densidad espectral de potencia de ruido(W/Hz)
Ps: Probabilidad de símbolo erróneo.
Ejemplos gráficos.
Cada símbolo aporta 2 bits y suele dividirse el flujo de cada bit que forman los símbolos como I y Q.Modulación QPSK: Consiste en que el tren de datos a transmitir se divida en pares de bits consecutivos llamados
Dibits , codificando cada bit como un cambio de fase con respecto al elemento de la señal anterior.
DISEÑO QPSK
Es un esquema de modulación lineal digital donde la información transportada por la señal transmitida está contenida en la fase.
Rb representa la velocidad detransmisión de bit y se corresponde con el tiempo de bit y
con el tiempo de símbolo mediante la relación: Rb= 1/Tb = 2
La fase de la portadora toma uno de cuatro valores igualmente espaciados (0, π/2, π y 3π/2),
Cada uno corresponde a un único símbolo. La señal QPSK está definida por la expresión:
Esquema del receptor QPSK.
APLICACIONES QPSK
A principios de 2005 ETSI ratificóformalmente el estándar DVB-S2 (DVB-Satélite versión 2, EN 302307), que constituye una evolución del estándar de satélite DVB-S e incluye una fuerte corrección contra errores basada en el empleo de una cascada de dos codificaciones, la denominada “Low density Parity Check” y la BCH, que le proporcionan una capacidad muy próxima a la fijada en el límite de Shannon.
Además para aumentar la...
PSK (Phase Shift Keying - Modulación por desplazamiento de fase) consiste en una forma de modular de forma angular con el fin de hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos, a diferencia de la modulación de fase convencional (PM) es que mientras en ésta la variación de la fase escontinua, en función de la señal moduladora, en PSK la señal moduladora es una señal digital, por tanto con un número de estados limitado.
Dependiendo del número de posibles fases a tomar, recibe diferentes denominaciones. Dado que lo más común es codificar un número entero de bits por cada símbolo, el número de fases a tomar es una potencia de dos. por lo que se tiene BPSK con 2 fases(equivalente a PAM), QPSK con 4 fases (equivalente a QAM), 8-PSK con 8 fases y así sucesivamente. A mayor número de posibles fases, mayor es la cantidad de información que se puede transmitir utilizando el mismo ancho de banda, pero mayor es también su sensibilidad frente a ruidos e interferencias.
Las modulaciones QPSK es óptima desde el punto de vista de protección frente a errores, la diferenciaentre distintos símbolos asociados a cada fase es máxima para la potencia y ancho de banda utilizados. No pasa lo mismo con 8-PSK, 16-PSK o superiores, para las que existen otras modulaciones más eficientes.
La gran ventaja de las modulaciones QPSK es que la potencia de todos los símbolos es la misma, por lo que se simplifica el diseño de los amplificadores y etapas receptoras, dado que lapotencia de la fuente es constante.
PSK pueden dividirse en dos grandes grupos:
• Convencionales: La que la información se codifica en el valor del salto de fase.
• Diferenciales: el valor del salto de fase respecto al del salto anterior, es el que contiene la información. (DPSK)
QPSK = 4-PSK
Desplazamiento de fase de 4 símbolos, desplazados entre sí 90º. Normalmente se usan como valoresde salto de fase 45º, 135º, 225º, y 315º. Cada símbolo aporta 2 bits
El diagrama de constelación muestra 4 símbolos equiespaciados. La asignación de bits a cada símbolo suele hacerse mediante el código Gray, que consiste en que entre dos símbolos adyacentes los símbolos solo se diferencian en 1 bit. Esto se escoge así para minimizar la tasa de bits erróneos.
La probabilidad de biterróneo para QPSK:
La tasa de símbolos erróneos se puede calcular con la siguiente fórmula:
.
Donde
Pb: probabilidad de Error de bit
Eb: Energía por símbolo
No. Densidad espectral de potencia de ruido(W/Hz)
Ps: Probabilidad de símbolo erróneo.
Ejemplos gráficos.
Cada símbolo aporta 2 bits y suele dividirse el flujo de cada bit que forman los símbolos como I y Q.Modulación QPSK: Consiste en que el tren de datos a transmitir se divida en pares de bits consecutivos llamados
Dibits , codificando cada bit como un cambio de fase con respecto al elemento de la señal anterior.
DISEÑO QPSK
Es un esquema de modulación lineal digital donde la información transportada por la señal transmitida está contenida en la fase.
Rb representa la velocidad detransmisión de bit y se corresponde con el tiempo de bit y
con el tiempo de símbolo mediante la relación: Rb= 1/Tb = 2
La fase de la portadora toma uno de cuatro valores igualmente espaciados (0, π/2, π y 3π/2),
Cada uno corresponde a un único símbolo. La señal QPSK está definida por la expresión:
Esquema del receptor QPSK.
APLICACIONES QPSK
A principios de 2005 ETSI ratificóformalmente el estándar DVB-S2 (DVB-Satélite versión 2, EN 302307), que constituye una evolución del estándar de satélite DVB-S e incluye una fuerte corrección contra errores basada en el empleo de una cascada de dos codificaciones, la denominada “Low density Parity Check” y la BCH, que le proporcionan una capacidad muy próxima a la fijada en el límite de Shannon.
Además para aumentar la...
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