Analogowa modulacja impulsów
Po ciągłej modulacji fali następny podział to modulacja impulsowa. Modulacja impulsowa jest dalej podzielona na modulację analogową i cyfrową. Techniki modulacji analogowej są głównie podzielone na modulację amplitudy impulsu, modulację czasu trwania impulsu / modulację szerokości impulsu i modulację położenia impulsu.
Modulacja amplitudy impulsu
Pulse Amplitude Modulation (PAM) jest analogowym schematem modulacji, w którym amplituda nośnej impulsu zmienia się proporcjonalnie do chwilowej amplitudy sygnału komunikatu.
Sygnał z modulacją amplitudy impulsu będzie podążał za amplitudą oryginalnego sygnału, ponieważ sygnał przebiega wzdłuż ścieżki całej fali. W naturalnym PAM sygnał próbkowany z częstotliwością Nyquista jest rekonstruowany, przepuszczając go przez wydajnąLow Pass Frequency (LPF) z dokładną częstotliwością odcięcia
Poniższe rysunki wyjaśniają modulację amplitudy impulsu.
Chociaż sygnał PAM przechodzi przez LPF, nie może odzyskać sygnału bez zniekształceń. W związku z tym, aby uniknąć tego szumu, próbkowanie z płaską górą wykonuje się, jak pokazano na poniższym rysunku.
Flat-top samplingjest procesem, w którym próbkowany sygnał może być reprezentowany w postaci impulsów, w przypadku których amplituda sygnału nie może być zmieniona w stosunku do sygnału analogowego, który ma być próbkowany. Szczyty amplitudy pozostają płaskie. Ten proces upraszcza projekt obwodu.
Modulacja szerokości impulsów
Pulse Width Modulation (PWM) lub Pulse Duration Modulation (PDM) lub Pulse Time Modulation (PTM) to analogowy schemat modulacji, w którym czas trwania lub szerokość lub czas nośnej impulsu zmienia się proporcjonalnie do chwilowej amplitudy sygnału komunikatu.
Szerokość impulsu jest różna w tej metodzie, ale amplituda sygnału pozostaje stała. Ograniczniki amplitudy służą do ustawiania amplitudy sygnału na stałym poziomie. Obwody te odcinają amplitudę do pożądanego poziomu, a tym samym szum jest ograniczony.
Poniższe rysunki wyjaśniają typy modulacji szerokości impulsu.
Istnieją trzy odmiany PWM. Oni są -
Zbocze narastające impulsu jest stałe, zbocze opadające zmienia się w zależności od sygnału komunikatu.
Zbocze opadające impulsu jest stałe, zbocze narastające zmienia się w zależności od sygnału komunikatu.
Środek impulsu jest stały, zbocze narastające i zbocze opadające zmienia się w zależności od sygnału komunikatu.
Te trzy typy są pokazane na powyższym rysunku, z przedziałami czasowymi.
Modulacja pozycji impulsu
Pulse Position Modulation (PPM) jest analogowym schematem modulacji, w którym amplituda i szerokość impulsów są utrzymywane na stałym poziomie, podczas gdy położenie każdego impulsu w odniesieniu do położenia impulsu odniesienia zmienia się zgodnie z chwilową próbkowaną wartością sygnału komunikatu.
Nadajnik musi wysyłać impulsy synchronizujące (lub po prostu synchronizować impulsy), aby utrzymać nadajnik i odbiornik w synchronizacji. Te impulsy synchronizacji pomagają utrzymać pozycję impulsów. Poniższe rysunki wyjaśniają modulację położenia impulsu.
Modulacja położenia impulsu jest wykonywana zgodnie z sygnałem z modulacją szerokości impulsu. Każde zakończenie sygnału modulowanego szerokością impulsu staje się punktem początkowym dla impulsów w sygnale PPM. Stąd położenie tych impulsów jest proporcjonalne do szerokości impulsów PWM.
Korzyść
Ponieważ amplituda i szerokość są stałe, obsługiwana moc jest również stała.
Niekorzyść
Konieczna jest synchronizacja między nadajnikiem i odbiornikiem.
Porównanie między PAM, PWM i PPM
Porównanie między powyższymi procesami modulacji przedstawiono w jednej tabeli.
| PAM | PWM | PPM |
|---|---|---|
| Amplituda jest zróżnicowana | Szerokość jest zróżnicowana | Pozycja jest zróżnicowana |
| Szerokość pasma zależy od szerokości impulsu | Szerokość pasma zależy od czasu narastania impulsu | Szerokość pasma zależy od czasu narastania impulsu |
| Chwilowa moc nadajnika zmienia się wraz z amplitudą impulsów | Chwilowa moc nadajnika zmienia się wraz z amplitudą i szerokością impulsów | Chwilowa moc nadajnika pozostaje stała wraz z szerokością impulsów |
| Złożoność systemu jest duża | Złożoność systemu jest niska | Złożoność systemu jest niska |
| Hałas jest wysoki | Zakłócenia hałasu są niskie | Zakłócenia hałasu są niskie |
| Działa podobnie do modulacji amplitudy | Jest podobny do modulacji częstotliwości | Jest podobny do modulacji fazy |