Квадратурная фазовая манипуляция (QPSK).

Четырёхпозиционная фазовая модуляция ФМ-4 в соответствии с методом формирования сигнала также называется квадратурной модуляцией QPSK (Quadrature PSK). QPSK является компромиссом между скоростью передачи и помехоустойчивостью и поэтому она получила широкое применение.

Основным видом модуляции в стандарте спутникового цифрового телевидения принята ФМ-4 (QPSK), в отдельных случаях при ограниченном частотном ресурсе могут использоваться ФМ-8 и даже КАМ-16 (перевозимые репортажные станции).

Рис. 3.4.10. Спектр QPSK сигнала.

Для осуществления четырёхпозиционной фазовой модуляции входной цифровой поток разбивается на два параллельных цифровых потока (рис. 3.4.11), которые обеспечивают 4 различных состояний, а длительность модулирующего символа становится в два раза больше. При этом тактовая частота модулирующего сигнала уменьшается в 2 раза. Соответственно и полоса модулирующего сигнала уменьшается вдвое. На рис. 3.4.10 показан спектр BPSK и спектр QPSK сигналов при и несущей частоте 100 кГц. Можно заметить, что ширина главного лепестка, а также боковых лепестков QPSK сигнала вдвое меньше, чем у BPSK сигнала при одной скорости передачи информации. Это обусловлено тем, что символьная скорость QPSK сигнала вдвое меньше скорости передачи информации , в то время как символьная скорость BPSK равна скорости передачи информации. Уровни боковых лепестков QPSK и BPSK равны.

При М больше двух для модуляции используется синфазная P и Q квадратурная составляющие модулирующего сигнала (рис. 3.4.11).

Рис. 3.4.11. Синфазная и квадратурная составляющие QPSK сигнала.

Устройство, выполняющее такое кодирование и согласно созвездию QPSK, условно показано на рисунке 3.4.12.

Рис. 3.4.12. Устройство кодирования синфазной и квадратурной
составляющих на основе созвездия QPSK.

В зависимость от пары бит на входе, на выходе получаем постоянные в пределах длительности этой пары бит сигналы и , значение которых зависит от передаваемой информации.