微分相移按键英文解释翻译、微分相移按键的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 differential phase-shift keying
分词翻译:
微分的英语翻译:
【计】 differential calculus
【经】 differential
相移按键的英语翻译:
【电】 phase-shift keying
专业解析
微分相移键控(Differential Phase Shift Keying,简称DPSK)是一种广泛应用于通信系统的数字调制技术。其核心原理是利用相邻符号间载波相位的相对变化(相位差) 来传递信息,而非像绝对相移键控(PSK)那样依赖相位的绝对参考值。
以下是其详细解释与技术要点:
-
核心原理与信息承载方式
- 在DPSK系统中,信息比特被编码为当前符号与前一符号之间的相位差。
- 例如,在二进制DPSK(DBPSK)中:
- 信息比特
0
可能对应 0°
的相位变化(即当前符号相位与前一符号相同)。
- 信息比特
1
可能对应 180°
的相位变化(即当前符号相位与前一符号相反)。
- 对于更高阶的DPSK(如DQPSK),相位差可以是多种离散值(如0°, 90°, 180°, 270°),每个相位差状态代表多个比特的组合信息。这种利用相位差传递信息的方式是其名称中“微分”(Differential)或“差分”的由来。
-
关键技术特点
- 差分编码: 在发送端,原始信息比特流需要经过一个差分编码器处理。该编码器根据当前输入比特和前一编码状态(或前一输入比特)产生输出比特,这个输出比特决定了发送符号相对于前一符号的相位跳变。
- 非相干/差分相干检测: DPSK的主要优势在于接收端可以采用非相干检测或差分相干检测。
- 非相干检测: 接收机不需要精确恢复载波的绝对相位参考(本地振荡器与接收信号载波严格同步)。它通过比较连续两个符号接收信号的相位来判决信息。这大大降低了对接收机载波同步精度的要求,简化了接收机设计。
- 差分相干检测: 一种更优的实现方式,将前一符号的接收信号延迟一个符号周期作为当前符号的相位参考(本地载波),然后进行相干解调。这种方法性能优于非相干检测,接近相干PSK,但仍避免了严格的载波同步。
- 抗相位模糊: 由于信息承载在相位差上,而非绝对相位,DPSK对信道引入的固定相位偏移(如180°相位反转)不敏感,接收机仍能正确解码。这是其相对于PSK的一个重要优点。
- 性能: 在加性高斯白噪声(AWGN)信道下,DBPSK的误比特率(BER)性能比相干BPSK略差(约差1 dB左右),但优于非相干FSK。DQPSK的性能损失相对于相干QPSK更大一些。
-
主要应用场景
- 光通信: DPSK(特别是差分正交相移键控 DQPSK)是高速光纤通信系统中的重要调制格式,因其频谱效率高、对光纤非线性效应和色散有一定容忍度。
- 无线通信: 在需要简化接收机复杂度或应对快速相位变化的场景(如低功耗广域网LPWAN、某些早期的蜂窝和卫星通信系统)中应用。
- 无线局域网(WLAN): IEEE 802.11标准(Wi-Fi)的某些物理层(如802.11b的CCK/DQPSK)采用了DPSK的变体。
微分相移键控(DPSK)是一种通过编码和检测相邻符号载波相位差来传递信息的数字调制技术。其核心优势在于接收端可采用非相干或差分相干检测,降低了系统对载波相位同步精度的要求,并具有抗固定相位偏移的能力。这使得DPSK在光通信、特定无线通信和WLAN等领域具有重要应用价值,尽管其理论性能略逊于相干PSK,但在工程实现复杂度和鲁棒性之间取得了良好平衡。
参考资料来源:
- Proakis, J. G., & Salehi, M. Digital Communications. McGraw-Hill. (标准通信教材)
- Sklar, B. Digital Communications: Fundamentals and Applications. Prentice Hall. (权威通信参考书)
- IEEE Communications Society. (专业组织标准及出版物)
- Rappaport, T. S. Wireless Communications: Principles and Practice. Prentice Hall. (无线通信经典教材)
- Haykin, S. Communication Systems. Wiley. (广泛使用的教材)
- Agrawal, G. P. Fiber-Optic Communication Systems. Wiley. (光纤通信专著)
- IEEE 802.11 Standard. (WLAN 官方标准文档)
网络扩展解释
“微分相移按键”这一表述可能存在用词偏差,实际应为差分相移键控(Differential Phase Shift Keying,DPSK),它是相移键控(PSK)的一种改进形式。以下是详细解释:
1.基本原理
DPSK通过相邻符号间的相位变化传递信息,而非绝对相位值。例如:
- 二进制“1”对应相位变化180°(如从0°变为180°);
- 二进制“0”对应相位无变化(如保持0°)。
2.与普通PSK的区别
- PSK:依赖绝对相位值(如2PSK中0°表示0,180°表示1),需接收端同步载波相位。
- DPSK:利用相位差解码,避免同步问题,抗干扰能力更强,但解调复杂度略高。
3.应用场景
- 常用于无线通信(如Wi-Fi、蓝牙)和卫星通信,适合信道条件较差的环境。
- 典型调制方式包括2DPSK(二进制)和4DPSK(四进制,相位差为90°)。
4.数学表达式
DPSK信号可表示为:
$$
s(t) = A cosleft(2pi f_c t + Deltaphi_kright)
$$
其中$Deltaphi_k$为当前符号与前一个符号的相位差,由输入数据决定。
若需进一步了解具体调制实现或误码率分析,可参考通信原理教材或专业文献。
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