模拟通信 - 脉冲调制

在连续波调制之后，下一个部分是脉冲调制。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

在脉冲幅度调制 (PAM) 技术中，脉冲载波的幅度会发生变化，这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，因为信号会描绘出整个波的路径。在自然 PAM 中，以奈奎斯特速率采样的信号可以通过具有精确截止频率的高效低通滤波器 (LPF)进行重建。

下图解释了脉冲幅度调制。

尽管 PAM 信号通过了 LPF，但它无法在不失真的情况下恢复信号。因此，为了避免这种噪声，请使用平顶采样。下图显示了平顶 PAM 信号。

平顶采样是一种过程，其中采样信号可以用脉冲表示，相对于要采样的模拟信号，信号的幅度不能改变。幅度的顶部保持平坦。此过程简化了电路设计。

脉冲宽度调制

在脉冲宽度调制 (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发生变化，这与消息信号的瞬时幅度成比例。

在这种方法中，脉冲的宽度会发生变化，但信号的幅度保持不变。幅度限制器用于使信号幅度保持恒定。这些电路将幅度削减到所需水平，从而限制噪声。

下图解释了脉冲宽度调制的类型。

PWM 有三种类型。

• 脉冲的前沿恒定，后沿根据消息信号而变化。此类型的PWM的波形在上图中表示为（a）。

• 脉冲的后沿恒定，前沿根据消息信号而变化。此类型的PWM的波形在上图中表示为（b）。

• 脉冲的中心恒定，前沿和后沿根据消息信号而变化。这种 PWM 的波形如上图 (c) 所示。

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不变，而每个脉冲的位置（参考参考脉冲的位置）根据消息信号的瞬时采样值而变化。

发射器必须发送同步脉冲（或简称为同步脉冲）以保持发射器和接收器同步。这些同步脉冲有助于保持脉冲的位置。下图解释了脉冲位置调制。

脉冲位置调制是根据脉冲宽度调制信号进行的。脉冲宽度调制信号的每个后沿成为 PPM 信号中脉冲的起点。因此，这些脉冲的位置与 PWM 脉冲的宽度成正比。

优点

由于幅度和宽度恒定，因此处理的功率也恒定。

缺点

发射器和接收器之间必须同步。

PAM、PWM 和 PPM 之间的比较

下表列出了三种调制技术之间的比较。