2 Phasenmodulationen: DPSK und QPSK
2.1 DPSK

Modulationsprinzip

Ähnlich wie bei OOK kann DPSK auch in zwei Varianten realisiert werden: RZ und NRZ.

Es handelt sich um einen Typ der Phasenmodulation, der die Phase der Trägerwelle ändert. Das Prinzip der Modulation wird wie folgt charakterisiert.

  • Die Trägerphase wird um 180° für eine logische Eins gedreht.
  • Für die logische Null wird die Phase nicht gedreht, sie bleibt wie bei dem vorigen Symbol gleich.

Vorteile

Der Hauptvorteil der DPSK-Modulation besteht in einer Verbesserung um 3 dB, die eine bessere Empfindlichkeit des Empfängers im Vergleich zur OOK-Modulation bedeutet. Die optische Leistung für die einzelnen Modulationszustände ist niedriger wegen der Modulation von Phasenunterschieden anstatt absoluter Phasen- oder sogar Amplitudenwerten.

Die unterschiedliche Effektivität bei NRZ-DPSK und RZ-DPSK wird primär durch die Spektrumbreite gegeben, die beim RZ-DPSK-Format größer ist.

Kombinierte Sende-Empfangsgeräte für DPSK-Modulation

Konstruktion des Sende-Empfangsgerätes:

  • NRZ-DPSK-Sender sind ähnlich wie Sender bei Amplituden-NRZ. Anstatt des MZM wird ein Phasenmodulator mit Phasenverschiebung um 180° verwendet.
  • Zum Ausgleich einer ungenauen Umwandelung des elektrischen Signals in ein optisches Signal wird ein Tiefpassfilter eingesetzt.
  • Der RZ-DPSK-Sender beinhaltet einen zusätzlichen Modulator zum Generieren von resultierenden RZ-Pulsen.
  • Der DPSK-Empfänger besteht aus einem Verzögerungsleitung-Interferometer zur Decodierung und einem ausgewogenen Empfänger, der aus zwei üblichen zusammengesetzten Empfängern besteht. Dabei wird der elektrische Ausgang des ersten Empfängers mit dem invertierten Ausgang des anderen Empfängers summiert.
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Prinzip der BPSK-Modulation – den logischen Nullen und Einsen entsprechen Phasenzustände, die um π voneinander verschoben werden, z. B. der logischen Null wird die Phase π und der logischen Eins die Phase 0 Radianten zugeordnet.
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Prinzip der DPSK-Modulation – die logische Eins verschiebt die Phase um π, die logische Null verschiebt Phasen nicht.