脈衝幅度調製

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介紹

脈衝幅度調製 (PAM) 被認為是一種非常簡單的訊號調製技術模型。這些訊號被進一步傳輸並在特定間隔內進行檢測。此外，調製訊號與訊號幅度成正比。

因此，它通常具有多個載波訊號，例如頻率、頻寬和幅度，這些也是其核心特徵。這種特定現象也是由於在傳輸過程中向載波訊號新增細節而產生的。

什麼是脈衝幅度調製 (PAM)？

圖 1：PAM 訊號

脈衝幅度調製或 PAM 指的是透過改變幅度來進行資料傳輸。通訊對於傳輸來說是絕對必要的，這種通訊是透過發射機和接收機藉助訊號來實現的 (elprocus, 2022)。這些訊號有助於透過各種調製來攜帶資訊。正如 Khalighi 等人 (2017) 所述，脈衝幅度調製是幫助傳輸訊號的一種主要調製過程。這種調製使用模擬到數字訊號轉換過程；在這種情況下，資訊以一系列訊號脈衝的幅度進行編碼 (stackexchange, 2022)。簡而言之，脈衝幅度調製或 PAM 用於將訊號從模擬轉換為數字版本。這些訊號可以是自然訊號和平頂訊號。

PAM：型別

脈衝幅度調製簡單地分為兩個不同的部分。這種劃分是基於極性指數。

• 單極性 PAM − 在這種情況下，一個適當的固定直流偏置被新增到訊號中，以確保由此產生的脈衝為正。

• 雙極性 PAM −：在這種型別的脈衝幅度調製中，存在兩種不同的極性。新增到它的直流偏置會傳播正脈衝和負脈衝。

然而，需要注意的是，PAM 中出現了一種新的變化，即脈衝編碼調製和脈衝位置調製取代了非基帶應用，這導致了近年來實際應用中數字資料的傳輸速度更快。

脈衝幅度調製使用三種不同的調製技術。這些技術如下所述：

• 脈衝調製 − 此方面與脈衝訊號的傳輸有關 (engineersgarage, 2022)。這些脈衝是透過脈衝寬度或簡單的脈衝幅度格式獲得的。

• 連續波調製 − 這種傳輸情況是一種特性，其中載波訊號調製訊息訊號。這種傳輸是由於幅度、頻率和相位的變化而發生的。

• 數字調製 − 數字調製進一步分為兩個不同的類別。這種調製中的傳輸發生在增量調製或脈衝幅度調製中。

PAM 取樣技術

圖 2：平頂脈衝幅度調製

平頂 PAM 是一種關鍵的取樣技術，其中脈衝的幅度與脈衝出現時調製訊號的幅度成正比。在自然 PAM 中，在脈衝出現時，調製訊號的幅度與幅度成正比。

PAM：優點和缺點

優點

• PAM 電路非常容易製作，相對操作也相當容易。

• 在 PAM 中，傳輸非常容易和快速。幅度訊號接收不會受到任何外部因素的干擾。

• 脈衝幅度調製能夠執行兩種不同的目的，因為這種調製技術可以攜帶各種傳輸的訊息。PAM 也能夠同時產生脈衝訊號和傳輸訊號。

• 在 PAM 中，調製和解調自動發生，不需要任何手動操作。

缺點

• 脈衝幅度調製需要更高的頻寬來傳輸訊號。

• 它會產生額外的噪聲殘留，導致各種干擾。

• 在某些情況下，據觀察，PAM 需要大量的功率才能執行。

脈衝幅度調製的應用

• 脈衝幅度調製用於各個領域。

• 它用於乙太網的寬頻介面通訊。

• 它用於控制微控制器的訊號。

• 脈衝幅度調製也用於顯示卡和相關的高速網路中，並且它也有助於降低信噪比。

• PAM 也用於光生物學中，用於光合作用期間分光熒光測量的使用。

• 它也用於 LED 驅動器中，以提高照明能量效率。

• 脈衝幅度調製也用於在數字電視中獲得清晰的影像和適當的訊號清晰度。

結論

脈衝幅度調製是在通訊方面使用的一個非常關鍵的方面。PAM 可有效用作訊號轉換器，有助於將模擬訊號轉換為數字訊號。脈衝幅度調製也可用於編碼脈衝幅度。PAM 因其易用性而備受青睞。使用 PAM 的電路易於構建，操作也相當容易。可以安全地認為，PAM 是現代時代高效數字訊號傳輸（無干擾）的必要條件。

常見問題

Q1. 脈衝幅度調製的用途是什麼？

脈衝幅度調製有助於利用脈衝流傳輸模擬訊號。此外，PAM 還能夠輕鬆進行模擬到數字訊號的轉換。

Q2. 脈衝調製有哪些不同型別？

最常用的脈衝調製示例包括脈衝幅度調製和脈衝位置調製。脈衝數調製和脈衝寬度調製歸類為脈衝調製。

Q3. PAM 有多少種類型？

脈衝幅度調製主要有兩種型別使用直流偏置。單極性 PAM 產生正脈衝，雙極性 PAM 產生正脈衝和負脈衝。

Q4. PAM 的用途是什麼？

PAM 用於乙太網連線。它也用於數字電視機的訊號清晰度。