π/4-QPSK – π/4 kwadraturowa modulacja z kluczowaniem fazy, zmieniona wersja kodowania QPSK. Dzięki tej metodzie modulacji osiągnięty jest kompromis między modulacjamiQPSK, a OQPSK, oraz osiągana jest maksymalna zmiana fazy o około 135° stopni.
π/4-QPSK - Ten wariat modulacji QPSK używa dwóch identycznych konstelacji przesuniętych o 45°. Zazwyczaj bity parzyste wybiera się w ćwiartkach nieparzystych układu współrzędnych, a bity nieparzyste w ćwiartkach parzystych stron wykresu. Modulacja ta zmniejsza również przesunięcie fazowe z maksymalnych 180°, ale tylko do maksymalnych 135°, a więc fluktuacja amplitudy π/4-QPSK znajdują się pomiędzy QPSK, a OQPSK bez offset-u QPSK.
Innymi słowy w przypadku QPSK następuje szybka zmiana fazy o 180° oraz duża zmiana amplitudy - to znacznie zwiększa przepustowość kanału, ale jednocześnie stawia duże wymagania w zakresie dynamiki i liniowości systemu. π/4-QPSK radzi sobie z tym problemem do pewnego stopnia, ograniczając zmianę fazy z jednego symbolu na drugi - do czterech możliwości. Mianowicie +/- 45° stopni lub +/- 135° stopni. W ten sposób unika się zmiany fazy o 180° stopni. Jak widać w konstelacji π/4-QPSK (rys. 1) jest teraz osiem pozycji, w przeciwieństwie do czterech pozycji w konstelacji QPSK, ale tylko cztery pozycje konstelacji π/4-QPSK są dopuszczalne w dowolnym momencie, ponieważ dozwolone są tylko zmiany faz o +/- 45° stopni lub +/- 135° stopni.[1]
Tab. 1. Różnice między modulacją QPSK a PI/4 QPSK[2]
QPSK
π/4-QPSK
Zmiana fazy +/- 90 i +/- 180 stopn.
Maksymalne przesunięcie fazy: +/- 45 i +/- 135.
Wymaga wzmacniacza liniowego jako wzmacniacza nieliniowego powodują wzrost widma z powodu nagłych przejść o +/- 180 stopni obu bitów zmieniających fazę w tym samym czasie.
Przejścia fazowe pozwalają uniknąć przechodzenia przez zero. Spowoduje to usunięcie wad konstrukcyjnych na wzmacniaczu, można zastosować wzmacniacz nieliniowy.
Tłumienie listka głównego do listka bocznego jest słabe.
Tłumienie listka głownego do listka bocznego jest słabe.
Modulacja typu Pi/4-QPSK opiera się na podziale początkowej sekwencji impulsów na nieparzyste i parzyste bity i ich oddzielnym spójnym kodowaniu za pomocą przesunięć fazowych kwadraturowych /2, i przesuniętych o /4. W wyniku modulacji Pi/4-QPSK realizowanych jest osiem stanów fazowych, cztery stany fazowe dla symboli nieparzystych (bit) i cztery dla symboli parzystych (bit). W ten sposób konkretny bit określa tylko cztery z ośmiu stanów fazowych na konstelacji. Podano zgodność parzystych i nieparzystych bitów oraz stanów fazowych z uwzględnieniem spójnego kodowania Graya[3]. Uproszczony schemat blokowy modulatora przedstawia (rys. 2).
Tab. 2. Modulacja bitów - porównanie QPSK
oraz π/4-QPSK[4]
↑KologrivovK.V.A.KologrivovK., ИССЛЕДОВАНИЕ Pi/4_QPSK МОДЕМА, Skrypt dla studentów kierunków: Radiotechnika i Komunikacja., Tomańsk, Rosja: TOMSKI PAŃSTWOWY UNIWERSYTET SYSTEMÓW STEROWANIA I RADIOELEKTRONIKI (TUSUR), 2012, s. 1-6 [dostęp 2025-01-21](ros.).