ĐA TRUY CẬP PHÂN CHIA THEO TẦN SỐ ĐƠN SÓNG MANG
2.2.2. Điều chế QPSK
Điều chế khóa dịch pha cầu phương QPSK (Quadrature phase-shift keying) là một kỹ thuật điều chế tín hiệu số, mã hóa 2 bit thành 1 symbol. QPSK sử dụng bốn điểm trên biểu đồ chòm sao, các điểm này cách đều nhau trên một vòng tròn. Với bốn pha, QPSK có thể mã hóa hai bit cho mỗi biểu tượng, thể hiện trong biểu đồ mã hóa Gray để giảm thiểu tỷ lệ lỗi bit (BER). Phân tích toán cho thấy rằng QPSK có thể được sử dụng để tăng gấp đôi tốc độ dữ liệu so với một hệ thống BPSK trong khi duy trì cùng một băng thông của tín hiệu, hoặc để duy trì tốc độ dữ liệu của BPSK, nhưng giảm một nửa băng thông cần thiết. Trong trường hợp thứ hai, BER của QPSK là giống như BER của BPSK.
Do các kênh thông tin vô tuyến có băng thông giới hạn nhất định, nên ưu điểm của QPSK hơn BPSK trở nên rõ ràng: QPSK truyền gấp đôi tốc độ dữ liệu trong một băng thông nhất định so với BPSK. Nhưng cái giá phải trả đối với hệ thống sử dụng QPSK là máy phát và máy thu phức tạp hơn so với hệ thống điều chế BPSK. Tuy nhiên, với công nghệ hiện đại, sự phát triển của kỹ thuật thiết bị điện tử , thì có thể giảm khuyết điểm trên của hệ thống QPSK.
(2.6) Với θ pha ban đầu ta cho bằng 0
Trong đó:
i = 1,2,3,4 tương ứng là các ký tự được phát đi là "00", "01", "11", "10" T= 2.Tb (Tb: Thời gian của một bit, T: thời gian của một ký tự)
E : năng lượng của tín hiệu phát triển trên một ký tự. Khai triển s(t) ta được:
(2.7)
Chọn các hàm năng lượng trực chuẩn như sau:
(2.8)
Khi đó: (2.10) Vậy, bốn bản tin ứng với các vector được xác định như sau:
(i=1,2,3,4) (2.11)
Hình 2.2 Biểu đồ không gian tín hiệu QPSK
Mặc dù QPSK có thể được xem như là một điều chế bậc bốn, nó dễ dàng hơn để xem nó như hai sóng mang điều chế vuông góc độc lập nhau. Với giải thích này, các bit chẵn (hoặc lẻ) được sử dụng để điều chế các thành phần cùng pha của sóng mang, trong khi các bit lẻ (hoặc bit chẵn) được sử dụng để điều chế các thành phần vuông góc pha của sóng mang. BPSK được sử dụng trên cả hai sóng mang và chúng có thể giải điều chế một cách độc lập. Kết quả là, xác suất lỗi bit cho QPSK là giống như cho BPSK:
(2.12)
Tuy nhiên, để đạt được xác suất lỗi bit như trong BPSK, QPSK sử dụng gấp 2 lần công suất so với BPSK.
Xác suất lỗi kí tự: