📜  模拟脉冲调制

📅  最后修改于: 2020-11-23 04:52:30             🧑  作者: Mango


在连续波调制之后,下一个划分是脉冲调制。脉冲调制又分为模拟调制和数字调制。模拟调制技术主要分为脉冲幅度调制,脉冲持续时间调制/脉冲宽度调制和脉冲位置调制。

脉冲幅度调制

脉冲幅度调制(PAM)是一种模拟调制方案,其中脉冲载波的幅度与消息信号的瞬时幅度成比例地变化。

脉冲幅度调制信号将跟随原始信号的幅度,因为该信号会跟踪整个波的路径。在自然PAM中,以奈奎斯特速率采样的信号通过具有精确截止频率的有效低通频率(LPF)进行重构

下图说明了脉冲幅度调制。

PAM载波脉冲列天然PAM

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,如下图所示进行了平顶采样。

平顶PAM

平顶采样是这样的过程,在该过程中,可以以脉冲表示采样信号,对于该脉冲,信号的幅度不能相对于要采样的模拟信号改变。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)脉冲持续时间调制(PDM)脉冲时间调制(PTM)是一种模拟调制方案,其中脉冲载波的持续时间或宽度或时间与消息信号的瞬时幅度成比例地变化。

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期望的水平,因此噪声受到限制。

下图说明了脉冲宽度调制的类型。

脉宽调制

PWM有三种变体。他们是-

  • 脉冲的上升沿是恒定的,下降沿根据消息信号而变化。

  • 脉冲的后沿是恒定的,上升沿根据消息信号而变化。

  • 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。

上面给定的图中显示了这三种类型,并带有定时槽。

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)根据消息的瞬时采样值而变化信号。

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。

基带信号脉冲列PPM

根据脉冲宽度调制信号进行脉冲位置调制。脉宽调制信号的每个尾随都成为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

以上调制过程之间的比较显示在单个表中。

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 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