Fāzes manipulācija

Fāzes manipulācija () ir ciparu fāzes modulācija, ar kuras palīdzību nesējfrekvences fāze tiek modulēta atbilstoši informācijas bitiem. Tā kā modulējošais signāls ir binārs ciparu signāls, kurš maina savu vērtību lēcienveidā, tad, atšķirībā no analogās fāzes modulācijas, modulētā signāla fāze arī mainās lēcienveidā, ieņemot noteiktas, fiksētas vērtības. Šī iemesla dēļ šo modulāciju sauc par manipulāciju. Fāzes manipulācija ir viena no izplatītākajām mūsdienu metodēm ciparu signāla sagatavošanā pārraidei.

BPSK 
Binārā fāzes manipulācija () ir vienkāršākā, bet reizē arī traucējumnoturīgākā fāzes manipulācija. BPSK nesējfrekvences fāzei ir iespējamas divas par 180° atšķirīgas vērtības, tas ir, mainoties modulējošā signāla vērtībai, nesējfrekvences fāze mainās uz pretējo.

BPSK priekšrocības:
 augsta traucējumnoturība.
BPSK trūkumi: 
 bita maiņas brīdī nesējfrekvences fāze mainās uz pretējo, radot sarežģījumus raidītāju jaudas pakāpēs;
 viena simbola kapacitāte ir viens bits;
 plašs modulētā signāla frekvenču spektrs.

QPSK 
Kvadratūras fāzes manipulācijā () izmanto nevis divas nesējfrekvences fāzes vērtības, bet četras fāzes vērtības ar 90° intervālu. Līdz ar to nesējfrekvence viena simbola laikā pārnes divus datu bitus.

2. attēlā horizontālā ass I norāda nesējfrekvences sinfāzo komponenti, bet vertikālā Q - kvadratūras komponenti.
QPSK priekšrocības :
 viena simbola kapacitāte ir divi biti.
QPSK trūkumi:
 bita maiņas brīdī nesējfrekvences fāze var mainīties uz pretējo, radot sarežģījumus raidītāju jaudas pakāpēs.

QPSK modulators 
QPSK modulācijai var izmantot tādu pašu modulatoru kā QAM (4. att.).
.
4.attēlā redzamā QAM modulatora I un Q ieejās jāpadod divpolāri (+1;-1) signāli.

OQPSK 
Ofseta kvadratūras fāzes manipulācija () ir QPSK, kurā tiek ierobežota maksimālā fāzes izmaiņa līdz ±90°, tādējādi novēršot QPSK trūkumu - iespējamo fāzes izmaiņu uz pretējo viena simbola laikā. Šādu ierobežojumu panāk savstarpēji nobīdot laikā ieejas signāla pāra un nepāra bitus par viena bita periodu. Protams, šī iemesla dēļ samazinās simbola kapacitāte, toties tiek novērsts augšminētais BPSK un QPSK trūkums.

5. attēlā ar bultām parādītas iespējamās fāzes maiņas.
OQPSK priekšrocības:
 nav fāzes lēciena par 180°;
 šaurāks nekā BPSK frekvenču spektrs.
OQPSK trūkumi:
 viena simbola kapacitāte ir viens bits.

MSK 
Minimālas nobīdes frekvenču manipulāciju vat uzskatīt par OQPSK, kurai taisnstūra formas ieejas impulsi aizstāti ar sinusoīdas pusperiodiem.

Liela fāžu skaita manipulācijas 
Attīstot QPSK pieeju tālāk, var izvēlēties jebkuru fiksēto fāžu vērtību skaitu, palielinot viena simbola ietilpību. Taču palielinoties fāžu skaitam, samazinās intervāli starp tām, kā rezultātā krītas traucējumnoturība. Praksē reti kad lieto vairāk nekā astoņas vērtības (8PSK).

8PSK 
Astoņu fāžu manipulācijā (8PSK) viena simbola laikā var pārraidīt 3 bitus, 8PSK labos uztveršanas apstākļos lieto EDGE.

8PSK priekšrocības:
 viena simbola kapacitāte ir trīs biti;
8PSK trūkumi:
 zema traucējumnoturība.

Sakatīt arī 
 Fāzes modulācija
 EDGE

Modulācija