📜  模拟通信-脉冲调制

📅  最后修改于: 2020-11-26 10:03:39             🧑  作者: Mango


在连续波调制之后,下一个划分是脉冲调制。在本章中,让我们讨论以下模拟脉冲调制技术。

  • 脉冲幅度调制
  • 脉冲宽度调制
  • 脉冲位置调制

脉冲幅度调制

脉冲幅度调制(PAM)技术中,脉冲载波的幅度会变化,它与消息信号的瞬时幅度成比例。

脉冲幅度调制信号将跟随原始信号的幅度,因为该信号跟踪整个波的路径。在自然PAM中,通过以具有精确截止频率的有效低通滤波器(LPF)进行传输,可以重构以奈奎斯特速率采样的信号。

下图说明了脉冲幅度调制。

调制信号

载波脉冲列

天然帕姆

尽管PAM信号通过LPF,但它不能恢复没有失真的信号。因此,为避免这种噪声,请使用平顶采样。下图显示了平顶PAM信号。

平顶帕姆

平顶采样是这样的过程,其中,可以以脉冲表示采样信号,对于该脉冲,不能相对于要采样的模拟信号改变信号的幅度。振幅的顶部保持平坦。该过程简化了电路设计。

脉冲宽度调制

脉冲宽度调制(PWM)或脉冲持续时间调制(PDM)或脉冲时间调制(PTM)技术中,脉冲载波的宽度或持续时间或时间会变化,与消息信号的瞬时幅度成正比。

脉冲的宽度以这种方法变化,但是信号的幅度保持恒定。幅度限制器用于使信号幅度恒定。这些电路将幅度钳位到所需的水平,因此噪声受到限制。

下图说明了脉冲宽度调制的类型。

脉冲宽度调制的类型

PWM有三种类型。

  • 脉冲的上升沿是恒定的,下降沿根据消息信号而变化。在上图中,此类PWM的波形表示为(a)。

  • 脉冲的后沿是恒定的,上升沿根据消息信号而变化。在上图中,此类PWM的波形表示为(b)。

  • 脉冲的中心是恒定的,上升沿和下降沿根据消息信号而变化。上图所示的(c)表示这种类型的PWM的波形。

脉冲位置调制

脉冲位置调制(PPM)是一种模拟调制方案,其中,脉冲的幅度和宽度保持恒定,而每个脉冲的位置(相对于参考脉冲的位置)根据其瞬时采样值而变化。消息信号。

发送器必须发送同步脉冲(或简单地说是同步脉冲),以使发送器和接收器保持同步。这些同步脉冲有助于保持脉冲的位置。下图说明了脉冲位置调制。

PPM基带信号

PPM周期性顺序脉冲序列

PWM PPM信号

根据脉冲宽度调制信号进行脉冲位置调制。脉冲宽度调制信号的每个后沿都成为PPM信号中脉冲的起点。因此,这些脉冲的位置与PWM脉冲的宽度成比例。

优点

由于幅度和宽度恒定,因此处理的功率也恒定。

坏处

发送器和接收器之间的同步是必须的。

PAM,PWM和PPM之间的比较

下表介绍了三种调制技术之间的比较。

PAM PWM PPM
Amplitude is varied Width is varied Position is varied
Bandwidth depends on the width of the pulse Bandwidth depends on the rise time of the pulse Bandwidth depends on the rise time of the pulse
Instantaneous transmitter power varies with the amplitude of the pulses Instantaneous transmitter power varies with the amplitude and the width of the pulses Instantaneous transmitter power remains constant with the width of the pulses
System complexity is high System complexity is low System complexity is low
Noise interference is high Noise interference is low Noise interference is low
It is similar to amplitude modulation It is similar to frequency modulation It is similar to phase modulation