Modulación por desplazamiento de fase (PSK)

phase shift keying

Alieh Guevara 5to semestre TRA

La modulación por desplazamiento de fase o PSK(Phase Shift Keying) es una forma de modulación angular queconsiste en hacer variar la fase de la portadora entre unnúmero de valores discretos. Es una modulación de fasedonde la señal moduladora (datos) es digital.

Modulación por desplazamiento de fase (PSK)

PSK ConvencionalEs donde La variación de la fase se refiere a la fase de laportadora sin modular. (Es decir donde se tienen en cuentalos desplazamientos de fase.)

PSK DiferencialAl contrario que las modulaciones PSK

convencionales, no necesita recuperar la señal portadorapara realizar la demodulación. Es diferencial puesto que lainformación no esta contenida en la fase absoluta, sino en lastransiciones. (Es decir es en la cual se consideran lasdiferencias entre un salto de fase y el anterior )

Tipos de modulación PSK

Con la transmisión por desplazamiento de fasebinaria (BPSK), son posibles dos fases de salida para unasola frecuencia de portadora. Una fase salidarepresenta una 1 lógico y la otra un 0 lógico. Conformela señal digital de entrada cambia de estado, la fase dela portadora de salida se desplaza entre dos ángulosque están 180 grados fuera de base.

Binary phase shift keying(Modulación por desplazamiento de fase

binario)

Modulación BPSK

Diagrama de bloques BPSK

Receptor

transmisor

Es otra forma de modulación digital demodulación angular de amplitud constante. ConQPSK son posibles 4 fases de salidasdiferentes, para una sola frecuencia de laportadora. Debido a que hay 4 fases de salidadiferentes, tiene que haber 4 condiciones deentrada diferentes, ya que la entrada digital aun modulador de QPSK es una señal binaria.

Quadrature phase shift keying (modulación por desplazamiento de fase

cuaternaria)

QPSK PSK la fase de la portadora es cambiada entres 4 posiciones

separadas 90° entre ellas

Normalmente se usan como valores de salto de fase 45º, 135º, 225º, y 315º.

Diagrama de bloques QPSK

Diagramas Fasoriales QPSK

Un PSK de ocho fases (8-PSK), es unatécnica para codificar en donde M= 8. Con unmodulador de 8-PSK, hay ocho posibles fases desalida. Para codificar ocho fases diferentes, losbits que están entrando se consideran engrupos de 3 bits, llamados tribits (2 3 = 8).

PSK DE OCHO FASES (8-PSK)

PSK DE OCHO FASES (8-PSK)

Diagrama de bloques (8-PSK)

Diagramas Fasoriales 8-PSK

El PSK de dieciséis fases (16-PSK) es unatécnica de codificación, en donde M = 16; hay 16diferentes fases de salida posibles. Unmodulador de 16-PSK actúa en los datos queestán entrando en grupos de 4 bits (2 4 =16), llamados quadbits (bits en cuadratura). Lafase de salida no cambia, hasta que 4 bits hansido introducidos al modulador.

PSK DE DIECISÉIS FASES (16-PSK)

Diagramas Fasoriales 16-PSK

Es una forma de modulación digital, donde lainformación binaria de la entrada está compuesta en ladiferencia entre las fases de dos elementos sucesivos deseñalización, y no en la fase absoluta. Se considera una formano-coherente de psk y por ello, en la recepción se evita lanecesidad de una señal coherente de referencia para larecuperación de la señal portadora. La implementación delreceptor es económica, por lo que es de amplio uso encomunicaciones inalámbricas. En los sistemas DPSK, el flujodigital de entrada es codificado de forma diferencial y luegoes modulado mediante la psk binaria.

Differential Phase Shift Keying(modulación por desplazamiento diferencial

de fase)

El flujo de datos de entrada llega a un circuito lógico que, en la figura, es representado mediante una compuerta XNOR, donde se compara con el bit que ha salido de ella, antes de introducirse a un modulador balanceado donde se ha introducido una portadora representada por . El primer bit del flujo de datos no hay con que compararlo y, entonces hace referencia a un bit inicial. La señal de salida del circuito lógico tiene un valor de +V cuando la salida del circuito lógico es 1 y -V cuando es 0.

Modulador DPSK

La señal recibida llega al receptor tanto en formadirecta como a través de un circuito donde sufre unretardo de un tiempo de un bit. Las dos señales seintroducen en el demodulador síncrono o multiplicadory la señal resultante atraviesa un filtro pasa bajo.

Receptor DPSK

Diagrama de bloques DPSK

La gran ventaja de las modulaciones PSK es que la potencia de todos los símbolos es la misma, por lo que se simplifica el diseño de los amplificadores y etapas receptoras (reduciendo costes), dado que la potencia de la fuente es constante.

La modulación PSK es el método más eficiente para transmitir datos binarios en presencia de ruido.

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.

Ventajas de PSK

El diseño del emisor y receptor se complica extraordinariamente.

Desventajas de PSK

El estándar de red LAN inalámbrica , el IEEE 802.11b-1999, usa una variedad de modulaciones PSK, dependiendo de la velocidad de transmisión. A 1Mbps usa DBPSK, a 2Mbps emplea DQPSK. Para 5,5Mbps y 11Mbps, usa QPSK .La modulación PSK sirve pada la transmisión de señales de

televisión de alta definición HDTV.La modulación QPSK es usada por varias empresas de

televisión satelital para enviar a las casas de los suscriptores señales de video de HDEl espectro de potencia de la señal PSK: el espectro de

potencia es muy importante ya que entre mas grande sea la potencia, el tamaño de las antenas parabólicas para la recepción es mucho menor en tamaño, por eso las empresas de televisión satelital usan antenas de plato pequeñas, gracias a la potencia de la señal modulada en psk.

Aplicaciones de PSK