模擬通訊 - 脈衝調製

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在連續波調製之後，下一個分支是脈衝調製。在本章中，讓我們討論以下模擬脈衝調製技術。

• 脈衝幅度調製
• 脈衝寬度調製
• 脈衝位置調製

脈衝幅度調製

在**脈衝幅度調製 (PAM)**技術中，脈衝載波的幅度發生變化，該變化與訊息訊號的瞬時幅度成正比。

脈衝幅度調製訊號將遵循原始訊號的幅度，因為訊號描繪出整個波形的路徑。在自然 PAM 中，以奈奎斯特速率取樣的訊號可以透過一個具有精確截止頻率的有效**低通濾波器 (LPF)**進行重建。

下圖說明了脈衝幅度調製。

儘管 PAM 訊號通過了 LPF，但它無法在不失真的情況下恢復訊號。因此，為了避免這種噪聲，請使用平頂取樣。平頂 PAM 訊號如下圖所示。

**平頂取樣**是指將取樣訊號表示為脈衝的過程，其中訊號的幅度不能相對於要取樣的模擬訊號發生變化。幅度的頂部保持平坦。此過程簡化了電路設計。

脈衝寬度調製

在**脈衝寬度調製 (PWM)**或脈衝持續時間調製 (PDM) 或脈衝時間調製 (PTM) 技術中，脈衝載波的寬度或持續時間或時間發生變化，該變化與訊息訊號的瞬時幅度成正比。

在這種方法中，脈衝的寬度變化，但訊號的幅度保持恆定。幅度限制器用於使訊號的幅度保持恆定。這些電路將幅度裁剪到所需的水平，因此噪聲受到限制。

下圖說明了脈衝寬度調製的型別。

PWM 有三種類型。

• 脈衝的前沿保持恆定，後沿根據訊息訊號變化。此型別 PWM 的波形在上圖中表示為 (a)。

• 脈衝的後沿保持恆定，前沿根據訊息訊號變化。此型別 PWM 的波形在上圖中表示為 (b)。

• 脈衝的中心保持恆定，前沿和後沿根據訊息訊號變化。此型別 PWM 的波形在上圖中表示為 (c)。

脈衝位置調製

**脈衝位置調製 (PPM)**是一種模擬調製方案，其中脈衝的幅度和寬度保持恆定，而每個脈衝相對於參考脈衝的位置根據訊息訊號的瞬時取樣值變化。

發射機必須傳送同步脈衝（或簡稱同步脈衝）以使發射機和接收機保持同步。這些同步脈衝有助於保持脈衝的位置。下圖說明了脈衝位置調製。

脈衝位置調製是根據脈衝寬度調製訊號進行的。脈衝寬度調製訊號的每個後沿都成為 PPM 訊號中脈衝的起點。因此，這些脈衝的位置與 PWM 脈衝的寬度成正比。

優點

由於幅度和寬度恆定，因此處理的功率也恆定。

缺點

發射機和接收機之間必須同步。

PAM、PWM 和 PPM 之間的比較

下表顯示了三種調製技術的比較。