二进制相移键控是什么

二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying, BPSK）是一种数字调制技术，通过改变载波信号的相位来传输二进制数据。具体来说，它利用载波相位的绝对值或相对变化来表示数字基带信号（0或1）。

一、基本原理

绝对相移键控（2PSK）

使用载波的固定相位表示数字信号，通常规定相位0表示二进制0，相位180°表示二进制1。例如，码元“0”对应载波相位0，“1”对应相位180°。

相对相移键控（2DPSK）

不直接传输绝对相位，而是传输相邻码元载波相位的相对变化（相位差）。例如，当前码元相位为0，下一个码元相位为180°表示二进制1，而相位保持0表示二进制0。这种调制方式可以消除载波频率和初始相位的变化对解调的影响，提高抗干扰能力。

二、信号表示

BPSK：

用两个离散相位（0°和180°）表示二进制信号，属于单极性调制。

2DPSK：用相位差（±90°）表示二进制信号，属于双极性调制。

三、应用与优势

抗干扰能力

相移键控通过相位变化传输信息，对噪声具有较好的鲁棒性，尤其适用于无线通信场景。

解调复杂度

2DPSK由于只传输相位差，解调时无需精确参考相位，简化了相干解调过程。

常见应用

- 无线局域网（如Wi-Fi）

- 卫星通信

- 光纤通信系统

四、典型实现方法

载波生成

生成载波信号，其频率通常高于数据传输速率，例如2倍或4倍于数据速率。

相位调制

通过开关电路或相位偏移器控制载波相位，实现二进制信号的调制。

解调过程

接收端通过相干检测（如I/Q分解）恢复原始数据，需保持本地振荡器与发送端同步。

五、总结

二进制相移键控是一种高效、抗干扰的数字调制技术，广泛应用于现代通信系统。其核心在于通过相位变化精确传输二进制信息，并通过差分编码进一步优化性能。