QPSK là một dạng điều chế góc, số và có biên độ không đổi. QPSK là một kỹ thuật mã hóa có mức M = 4. Ở QPSK thì sóng mang đơn ở đầu ra có bốn khả năng về góc pha. Do đó nó cần bốn trạng thái khác nhau ở đầu vào.
Để có bốn trạng thái: 00, 01, 10 và 11thì cần 2 bit. Như vậy, dữ liệu nhị phân đầu vào là các nhóm hai bit được hỗn hợp (gọi là bit kép). Mỗi một bit kép sẽ tương ứng với một trong bốn khả năng pha ở đầu ra. Vì thế mà tốc độ chuyển đổi ở đầu ra (tốc độ baud) sẽ bằng một nữa tốc độ bit ở đầu vào.
Bộ phát QPSK
Cứ hai bit một (một bit kép) được nhập và đưa vào bộ chia bit, hai bit đưa vào nối tiếp đã được đưa ra song song đồng thời, một bit đưa vào kênh I còn bit kia đưa vào kênh Q. Bit kênh I điều chế với sóng mang và đồng pha với sóng mang của bộ tạo sóng. Bit kênh Q điều chế với sóng mang có lệnh pha 900
. Nhận thấy rằng, mỗi một khi có một bit kép được tách ra và đưa vào kênh I và kênh Q, thì bài toán xử lý sẽ giống như ở bộ điều chế BPSK.
Với logic 1= +1V và với logic 0 = -1V thì hai pha đầu ra của bộ điều chế cân bằng I sẽ là: ( và ) và hai pha đầu ra của bộ điều chế cân bằng Q sẽ là: ( và ). Hỗn hợp của hai tín hiệu cầu phương lệnh pha nhau 900 đó sẽ có bốn khả năng của pha là: , ,
, .
Hình 1-24.a: Sơ đồ khối chức năng bộ phát điều chế QPSK Bộ thu QPSK
Tín hiệu QPSK đầu vào được qua bộ lọc băng cơ sở BPF, đến các bộ tách sóng tích kênh I và kênh Q cùng với sóng mang được phục hồi. Mạch hồi phục sóng mang tạo, phù hợp với sóng mang nguyên thủy phía phát cả về tần số và pha. Tín hiệu QPSK được ở bộ tách sóng I và Q (tách sóng tích) mà ở đầu ra của chúng là các bit dữ liệu. Các bit dữ liệu I, Q đó được đưa qua mạch I/Q để chuyển đổi song song thành dãy dữ liệu nối tiếp ở đầu ra đúng như dãy dữ liệu ở phía phát.
Hình 1-24.b: Sơ đồ khối chức năng bộ thu QPSK
Hình 1-25: Điều chế, giải điều chế QPSK với tín hiệu thực