バイナリ位相偏移変調とは:回路図とその利点

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コミュニケーションとは、ある場所から別の場所に情報を転送するプロセスです。今日、さまざまなコミュニケーション手段が使用されています。コミュニケーションの分野での進化は、第一次世界大戦中にペースを上げました。有線通信方式から無線通信へと移行しました。アナログ通信方式からデジタル通信方式へと移行しました。無線通信がより効果的であることがわかったので、それをより信頼できて安全にするために様々な技術が導入されました。長距離にわたってデータを転送するために導入されたそのような技術の1つは変調です。バイナリ位相偏移変調は、デジタル変調方式の1つです。

バイナリ位相偏移変調とは何ですか?

アナログ波形の代わりにデジタル変調では、デジタルデータはある場所から別の場所に転送されます。ここでは、ロジックレベルハイとロジックレベルローが送信されます。デジタル変調で使用されるベースバンド信号は、0と1の形式です。ベースバンド信号の論理レベルに基づいて、キャリア波形の特性が変化します。




このバイナリ位相シフトキーイングでは、キャリア波形の位相がデジタルベースバンド信号に応じて変化します。デジタルベースバンド信号には0または1の2つのレベルしかないため、「バイナリ」という名前が付けられています。

バイナリ位相偏移変調

この変調では、搬送波の位相が変化します。ベースバンド信号が論理-1の場合、搬送波の位相は変化しません。ベースバンド信号の論理レベルがlow-0の場合、キャリア信号の位相が反転します。したがって、この変調方式では、ベースバンド信号に論理-0がある場合、搬送波信号の位相は180°の位相シフトを受けます。



回路図

Binary-phase-shift-keying-circuit-diagram

バイナリ位相偏移変調回路図

このデジタル変調方式では、ベースバンド信号で論理レベル0が検出されたときに、キャリア信号の位相を反転させる必要があります。これは、正弦波キャリア波形に-1を掛けるだけで実現できます。これにより、この変調の実装が非常に簡単になります。

波形

この変調は、キャリア波形の高スロープ遷移の課題に直面し、これらは他のRF信号と干渉してシステムを歪ませる可能性のある高周波エネルギーを生成する可能性があります。したがって、スムーズな遷移を行うには、デジタルビット周期を1つの完全なキャリアサイクルに等しくし、デジタル遷移とキャリア波形の同期を行う必要があります。


Binary-phase-shift-keying-waveform

バイナリ位相偏移変調波形

コヒーレント検出器と フェーズロックループ 復調のために受信側で使用されます。変調の前に、メッセージ信号はを使用してコード化されます NRZ 方法。

長所と短所

  • キャリアの180°位相シフトによるベースバンドのバイナリ0と1の分離により、この変調がより堅牢になり、データをより長い距離に転送できるようになります。
  • ここで使用される受信機は、他の手法と比較して非常に単純です。
  • ここでは、キャリアシンボルごとに1ビットのみが送信されます。したがって、データレートは他の手法と比較して低くなります。
  • このデジタル変調技術は、他の方法と比較して帯域幅効率が良くありません。

この 変調 メソッドは実装が簡単で、コストもかかりません。この方法は、データの長距離伝送、チャネル推定プロセスのためにセルラータワーで使用されます。バイナリ位相偏移変調の主な欠点は何ですか?