После непрерывной волновой модуляции следующим делением является импульсная модуляция. В этой главе мы обсудим следующие методы аналоговой импульсной модуляции.
- Импульсная амплитудная модуляция
- Широтно-импульсная модуляция
- Импульсная модуляция положения
Импульсная амплитудная модуляция
В методе импульсной амплитудной модуляции (PAM) амплитуда несущей импульса изменяется, которая пропорциональна мгновенной амплитуде сигнала сообщения.
Сигнал с амплитудной модуляцией импульса будет следовать амплитуде исходного сигнала, поскольку сигнал отслеживает путь всей волны. В естественном PAM сигнал, выбранный с частотой Найквиста, можно восстановить, пропустив его через эффективный фильтр нижних частот (LPF) с точной частотой среза.
На следующих рисунках показана амплитудно-импульсная модуляция.
Хотя сигнал PAM пропускается через ФНЧ, он не может восстановить сигнал без искажений. Следовательно, чтобы избежать этого шума, используйте выборку с плоским верхом. Сигнал PAM с плоским верхом показан на следующем рисунке.
Выборка с плоским верхом — это процесс, в котором дискретизированный сигнал может быть представлен в импульсах, для которых амплитуду сигнала нельзя изменить по отношению к аналоговому сигналу, который должен быть дискретизирован. Вершины амплитуды остаются плоскими. Этот процесс упрощает конструкцию схемы.
Широтно-импульсная модуляция
В методах широтно-импульсной модуляции (ШИМ) или длительности импульсной модуляции (PDM) или методики импульсной временной модуляции (ПТМ) ширина, длительность или время несущей импульса изменяются, что пропорционально мгновенной амплитуде сигнала сообщения.
Ширина импульса варьируется в этом методе, но амплитуда сигнала остается постоянной. Ограничители амплитуды используются, чтобы сделать амплитуду сигнала постоянной. Эти схемы обрезают амплитуду до желаемого уровня, и, следовательно, шум ограничен.
На следующем рисунке показаны типы широтно-импульсных модуляций.
Существует три типа ШИМ.
-
Постоянный передний фронт импульса, задний фронт изменяется в зависимости от сигнала сообщения. Форма волны для этого типа ШИМ обозначена как (а) на рисунке выше.
-
Задний фронт импульса постоянен, передний фронт изменяется в зависимости от сигнала сообщения. Форма волны для этого типа ШИМ обозначена как (b) на рисунке выше.
-
Центр импульса является постоянным, передний фронт и задний фронт меняются в зависимости от сигнала сообщения. Форма волны для этого типа ШИМ обозначена как (с), как показано на рисунке выше.
Постоянный передний фронт импульса, задний фронт изменяется в зависимости от сигнала сообщения. Форма волны для этого типа ШИМ обозначена как (а) на рисунке выше.
Задний фронт импульса постоянен, передний фронт изменяется в зависимости от сигнала сообщения. Форма волны для этого типа ШИМ обозначена как (b) на рисунке выше.
Центр импульса является постоянным, передний фронт и задний фронт меняются в зависимости от сигнала сообщения. Форма волны для этого типа ШИМ обозначена как (с), как показано на рисунке выше.
Импульсная модуляция положения
Импульсная модуляция положения (PPM) — это схема аналоговой модуляции, в которой амплитуда и ширина импульсов поддерживаются постоянными, в то время как положение каждого импульса относительно позиции эталонного импульса изменяется в соответствии с мгновенным значением выборки сигнал сообщения.
Передатчик должен посылать синхронизирующие импульсы (или просто синхронизировать импульсы), чтобы поддерживать синхронизацию передатчика и приемника. Эти синхронизирующие импульсы помогают поддерживать положение импульсов. На следующих рисунках показана модуляция положения импульса.
Позиционная модуляция импульса выполняется в соответствии с широтно-импульсным сигналом. Каждый задний фронт сигнала с широтно-импульсной модуляцией становится отправной точкой для импульсов в сигнале PPM. Следовательно, положение этих импульсов пропорционально ширине импульсов ШИМ.
преимущество
Поскольку амплитуда и ширина являются постоянными, мощность, которую обрабатывают, также является постоянной.
Недостаток
Синхронизация между передатчиком и приемником является обязательной.
Сравнение PAM, PWM и PPM
В следующей таблице представлено сравнение между тремя методами модуляции.