Giao tiếp tương tự - Điều chế xung
Sau khi điều chế sóng liên tục, bộ phận tiếp theo là Điều chế xung. Trong chương này, chúng ta hãy thảo luận về các kỹ thuật điều chế xung tương tự sau đây.
- Điều chế biên độ xung
- Điều chế độ rộng xung
- Điều chế vị trí xung
Điều chế biên độ xung
Trong Pulse Amplitude Modulation (PAM) kỹ thuật, biên độ của sóng mang xung thay đổi, tỷ lệ với biên độ tức thời của tín hiệu bản tin.
Tín hiệu điều chế biên độ xung sẽ tuân theo biên độ của tín hiệu ban đầu, vì tín hiệu dò ra đường đi của toàn bộ sóng. Trong PAM tự nhiên, tín hiệu được lấy mẫu ở tốc độ Nyquist có thể được tái tạo lại, bằng cách chuyển nó quaLow Pass Filter (LPF) với tần số cắt chính xác.
Các hình sau giải thích Điều chế biên độ xung.
Mặc dù tín hiệu PAM được truyền qua LPF, nó không thể khôi phục tín hiệu mà không bị méo. Do đó, để tránh nhiễu này, hãy sử dụng lấy mẫu phẳng. Tín hiệu PAM đỉnh phẳng được thể hiện trong hình sau.
Flat-top samplinglà quá trình trong đó, tín hiệu được lấy mẫu có thể được biểu diễn bằng các xung mà biên độ của tín hiệu không thể thay đổi đối với tín hiệu tương tự, được lấy mẫu. Các đỉnh của biên độ vẫn bằng phẳng. Quá trình này đơn giản hóa thiết kế mạch.
Điều chế độ rộng xung
Trong Pulse Width Modulation (PWM) hoặc kỹ thuật Điều chế khoảng thời gian xung (PDM) hoặc Điều chế thời gian xung (PTM), độ rộng hoặc khoảng thời gian hoặc thời gian của sóng mang xung thay đổi, tỷ lệ với biên độ tức thời của tín hiệu bản tin.
Độ rộng của xung thay đổi trong phương pháp này, nhưng biên độ của tín hiệu không đổi. Bộ giới hạn biên độ được sử dụng để làm cho biên độ của tín hiệu không đổi. Các mạch này cắt giảm biên độ đến mức mong muốn, và do đó tiếng ồn được hạn chế.
Hình sau giải thích các loại Điều chế độ rộng xung.
Có ba loại PWM.
Cạnh đầu của xung không đổi, cạnh sau thay đổi theo tín hiệu bản tin. Dạng sóng của loại PWM này được ký hiệu là (a) trong hình trên.
Cạnh sau của xung không đổi, cạnh dẫn thay đổi theo tín hiệu bản tin. Dạng sóng cho loại PWM này được ký hiệu là (b) trong hình trên.
Tâm của xung không đổi, cạnh đầu và cạnh sau thay đổi tùy theo tín hiệu bản tin. Dạng sóng cho loại PWM này được ký hiệu là (c) trong hình trên.
Điều chế vị trí xung
Pulse Position Modulation (PPM) là một sơ đồ điều chế tương tự, trong đó, biên độ và độ rộng của các xung được giữ không đổi, trong khi vị trí của mỗi xung, liên quan đến vị trí của xung tham chiếu thay đổi theo giá trị lấy mẫu tức thời của tín hiệu bản tin.
Máy phát phải gửi xung đồng bộ hóa (hoặc đơn giản là xung đồng bộ) để giữ cho máy phát và máy thu đồng bộ. Các xung đồng bộ này giúp duy trì vị trí của các xung. Các hình sau giải thích Điều chế vị trí xung.
Điều chế vị trí xung được thực hiện phù hợp với tín hiệu điều chế độ rộng xung. Mỗi cạnh sau của tín hiệu được điều chế độ rộng xung trở thành điểm bắt đầu cho các xung trong tín hiệu PPM. Do đó, vị trí của các xung này tỷ lệ với độ rộng của các xung PWM.
Lợi thế
Khi biên độ và độ rộng không đổi, công suất xử lý cũng không đổi.
Bất lợi
Sự đồng bộ giữa máy phát và máy thu là điều bắt buộc.
So sánh giữa PAM, PWM và PPM
Bảng sau đây trình bày sự so sánh giữa ba kỹ thuật điều chế.
| PAM | PWM | PPM |
|---|---|---|
| Biên độ rất đa dạng | Chiều rộng đa dạng | Vị trí rất đa dạng |
| Băng thông phụ thuộc vào độ rộng của xung | Băng thông phụ thuộc vào thời gian tăng của xung | Băng thông phụ thuộc vào thời gian tăng của xung |
| Công suất máy phát tức thời thay đổi theo biên độ của xung | Công suất máy phát tức thời thay đổi theo biên độ và độ rộng của xung | Công suất máy phát tức thời không đổi với độ rộng của xung |
| Hệ thống phức tạp cao | Độ phức tạp của hệ thống thấp | Độ phức tạp của hệ thống thấp |
| Nhiễu nhiễu cao | Nhiễu nhiễu thấp | Nhiễu nhiễu thấp |
| Nó tương tự như điều chế biên độ | Nó tương tự như điều chế tần số | Nó tương tự như điều chế pha |