Một phương pháp khác cho điều chế tải phụ là gửi dữ liệu vi sai. Thay cho việc gửi các symbol độc lập với nhau, người ta chỉ gửi đi những sai khác giữa các vecto symbol. Khoá dịch pha vi sai DPSK (Differential Phase Shift Keying) là một phương pháp chung nhất cho việc gửi thông tin vi sai. Thay cho việc ánh xạ dữ liệu vào các góc pha tuyệt đối như trong trường hợp điều chế kết hợp. DPSK ánh xạ dữ liệu vào hiệu pha giữa các symbol. Pha được truyền đi tương ứng với tổng tích luỹ của các hiệu pha. Ví dụ đối với QPSK vi sai mỗi symbol truyền 2 bit thông tin tương ứng với 4 hiệu pha khác nhau. Bảng 3,2 (b) chỉ ra giản đồ IQ cho QPSK kết hợp D- QPSK có giản đồ IQ giống hệt ngoại trừ rằng mỗi liên hợp dữ liệu tương ứng với một hiệu pha. Phương pháp rõ ràng nhất để phân phối các liên hợp từ cho các hiệu pha là
ánh xạ tuyến tính một liên hợp từ nhị phân cho một hiệu pha tuyến tính như mô tả hình 3.3. Ví dụ nếu dữ liệu cần truyền là {1,0,1,1,0,1 0,1} thì vi sai sẽ là {1800.2700, 00, 900}. Như vậy nếu pha ban đầu là 0 thì pha sẽ được truyền sẽ là:
{1800, (1800 + 2700} = 900, (900 + 00) = 900, (900 + 900) = 1800}
Trong kênh có nhiều các lỗi pha có thể làm cho pha thu được có thể nằm gần hơn với các liên hiệp hiệu pha sau hoặc trước đó, gây ra lỗi symbol. Số bit lỗi phụ thuộc vào sự ánh xạ từ dữ liệu. Ánh xạ tuyến tính là không tối ưu vì nó bị bao bọc lỗi từ 2700 đến 00, gây ra lỗi bit kép (1,1) đến (0,0). Nhờ dùng mã Gray số lỗi bit có thể bị giảm với giả sử rằng các liên hiệp hiệu pha rất gần với nhau, chỉ khác nhau một bit trong từ dữ liệu.
Từ dữ liệu Sai pha (ánh xạ tuyến tính) Sai pha (Mã Gray)
0,0 00 00
0,1 900 900
1,0 1800 2700
1,1 2700 1800
Hình 4.7.6 h1 Ánh xạ pha cho QPSK vi sai. Bảng này chỉ ra hai tuỳ chọn để phân các liên hợp từ dữ liệu cho hiệu pha được truyền đi.
Điều chế vi sai có ưu điểm là loại bỏ sự quay pha của kênh loại bỏ sự cần thiết phải cân bằng kênh bổ sung. Hơn nữa, sự theo dõi pha của kênh sẽ được cập nhật hiệu quả ở tốc độ symbol, do vậy có thể theo dõi kênh rất nhanh. Kết quả là điều chế vi sai kết hợp cho thông tin di động. Nhược điểm của điều chế vi sai là có thể sử dụng ít sơ đồ điều chế, đòi hỏi tỉ số tín hiệu/nhiễu cao hơn 3 dB so với điều chế kết hợp. Pha của Symbol đầu ra tương ứng với hiệu pha giữa các symbol hiện tại và trước đó và kết quả là nhiễu symbol được tăng gấp đôi (giảm chỉ tiêu khoảng 3dB) so với nhiễu pha của symbol đơn (như được dùng trong điều chế kết hợp).