Пулс модулација (ПМ) је једна врста модулације где се сигнал преноси у облику импулса. У овој врсти модулације, континуирани сигнали се узоркују у нормалним интервалима, тако да се ова техника модулације користи за пренос аналогних информација. Импулсна модулација је класификована у два типа аналогне модулације и дигитална модулација . Аналогна модулација је класификована у три типа ПАМ, ПВМ и ППМ, док је дигитална модулација класификована на пулсну кодну и делта модулацију. Дакле, овај чланак говори о прегледу једног од типова импулсне модулације, наиме – модулација пулсне позиције теорија или ППМ.
Шта је модулација пулсног положаја?
Модулација импулсне позиције је једна врста аналогне модулације која дозвољава варијације унутар положаја импулса на основу амплитуде узоркованог модулирајућег сигнала назива се ППМ или модулација пулсне позиције. У овој врсти модулације, амплитуда и ширина импулса се одржавају стабилним и позиција импулса само разнолика.
ППМ техника омогућава рачунарима да преносе податке једноставним мерењем времена потребног да сваки пакет података стигне до рачунара. Тако се често користи у оптичкој комуникацији где постоје мале интерференције са више путања. Ова модулација у потпуности преноси дигиталне сигнале и не може је користити аналогни систем. Он преноси једноставне податке који нису ефикасни приликом преноса датотека.
Да бисте сазнали више о разлици између ППМ, ПВМ и ПАМ кликните овде
Блок дијаграм модулације импулсног положаја
Блок дијаграм модулације положаја импулса је приказан испод који генерише ППМ сигнал. Знамо да се сигнал модулације импулсне позиције лако генерише коришћењем ПВМ сигнала. Дакле, овде на о/п компаратора, претпоставили смо да је ПВМ сигнал већ генерисан и сада морамо да произведемо ППМ сигнал.
У горњем блок дијаграму, ПАМ сигнал се генерише из модулатора једном, а даље се обрађује у компаратору да би се произвео ПВМ сигнал. Након тога, излаз компаратора се даје моностабилном мултивибратору који се покреће негативном ивицом. Дакле, са задњом ивицом ПВМ сигнала, излаз моностабила постаје висок.
Дакле, импулс ППМ сигнала почиње на задњој ивици ПВМ сигнала. Овде треба напоменути да дуго трајање излаза углавном зависи од РЦ компоненти мултивибратора. Дакле, ово је главни разлог зашто се постиже стабилан пулс ширине у случају ППМ сигнала.
Задња ивица ПВМ сигнала се помера кроз модулирајући сигнал, тако да ће са овим померањем, импулси ППМ-а показати померања унутар своје позиције. Приказ таласног облика ППМ сигнала је приказан испод.
У горњем таласном облику модулације позиције импулса, први таласни облик је сигнал поруке, други сигнал је сигнал носиоца, а трећи сигнал је ПВМ сигнал. Овај сигнал се сматра референтним за генерисање ППМ сигнала као што је приказано на последњем дијаграму. У горњим таласним облицима можемо приметити да је крајња тачка ПВМ импулса као и почетна тачка ППМ импулса се поклапа, што је приказано испрекиданом линијом.
Детекција модулације пулсног положаја
Детекција блок дијаграма модулације положаја импулса је приказана испод. У следећем блок дијаграму, можемо приметити да укључује генератор импулса, СР ФФ, генератор референтних импулса и ПВМ демодулатор.
ППМ сигнал који се преноси из модулационог кола ће бити изобличен са шумом током преноса. Дакле, овај изобличени сигнал ће доћи до кола демодулатора. Генератор импулса који се користи у овом колу ће произвести импулсни талас са фиксним трајањем. Овај таласни облик се даје пину за ресетовање СР ФФ-а. Генератор референтних импулса производи референтни импулс са фиксним периодом након што му се преда пренесени ППМ сигнал. Дакле, овај референтни импулс се користи за подешавање СР ФФ. На излазу ФФ-а, ови сигнали за подешавање и ресетовање ће генерисати ПВМ сигнал. Даље, овај сигнал се обрађује да би се добио сигнал оригиналне поруке.
Како функционише модулација пулсног положаја?
Модулација импулсне позиције (ППМ) једноставно функционише тако што преноси електричне, оптичке или електромагнетне импулсе на рачунар/други уређај за комуникацију једноставних података. Дакле, потребно је да оба уређаја буду усклађена са сличним часовником тако да декодира податке на основу када су импулси емитовани. Алтернативно, још један облик ППМ-а који се зове диференцијална импулсна позицијска модулација дозвољава да се сви сигнали кодирају у зависности од разлика између времена емитовања. То значи да пријемни уређај мора да прати само различитост времена доласка да би декодирао пренос.
Коло за модулацију импулсног положаја
Генерално у ППМ, амплитуда и ширина импулса се одржавају стабилним, док се распоред сваког импулса у односу на референтни положај импулса мења на основу тренутне узорковане вредности модулационог сигнала. Шема кола модулације импулсне позиције са 555 тајмером је приказана испод.
Ово коло се може изградити са различитим електронским компонентама као што су 555 тајмер ИЦ , отпорници Р1 и Р2, кондензатори попут Ц2 и Ц3, и диода Д1. Дајте везе према доле наведеном колу.
У основи, тхе 555 ИЦ је монолитна ИЦ која је доступна у ДИП пакету са 8 пинова. Користи се у многим апликацијама које се користе као нестабилан мултивибратор и бистабилни мултивибратор за генерисање троугластог таласа, квадратног таласа, итд. Дакле, стварање ППМ-а се такође сматра једном од примена 555 ИЦ.
Хајде да видимо како се ППМ сигнал генерише коришћењем горњег ППМ кола са 555 ИЦ. За генерисање ПВМ импулса и ППМ импулса, тајмер 555 ради у моностабилном режиму. Моностабилни режим је један од режима мултивибратора. Мултивибратори су углавном електронска кола која немају једно или два стабилна стања. На основу стабилних стања постоје три типа астабилних, бистабилних и моностабилних мултивибратора.
Улазни ПВМ импулс се примењује на пин2 555 активираног улаза налик ИЦ-у кроз мрежу диференцијатора коју чине диода Д1, отпорник Р и кондензатор Ц1. Сада на основу примљеног улаза на пин2, излаз ће се добити на пин3 555 тајмер ИЦ. Излаз ће остати висок током временског периода који одређују отпорници Р2 и Ц2, тако да ширина и амплитуда сваког импулса остају константне и добићемо ППМ сигнал на излазу.
На овај начин, 555 тајмер ИЦ се користи за генерисање ППМ сигнала.
Предности
Тхе предности модулације импулсне позиције укључи следеће.
- ППМ има највећу енергетску ефикасност у поређењу са другим модулацијама.
- Ова модулација има мање стабилне амплитудне сметње шума.
- Ова модулација лако одваја сигнал од шумног сигнала.
- Потребно му је мање енергије у поређењу са ПАМ-ом.
- Раздвајање сигнала и шума је изузетно једноставно
- Има сталну излазну снагу која се преноси.
- Ова техника је једноставна за одвајање сигнала од бучног сигнала.
- Потребно му је изузетно мање енергије у поређењу са ПАМ и ПДМ због амплитуде и кратког трајања импулса.
- Лако уклањање и одвајање буке је изузетно лако у овој врсти модулације.
- Коришћење енергије је такође изузетно ниско у поређењу са другим модулацијама због стабилне амплитуде и ширине импулса.
- ППМ комуницира само једноставне команде од Тк до Рк, тако да се често користи у лаким апликацијама због малих системских потреба.
Недостаци
Тхе недостаци модулације импулсне позиције укључи следеће.
- ППМ је веома сложен.
- Потребно му је више пропусног опсега за пренос у поређењу са ПАМ-ом.
- Изузетно је осетљив на сметње са више путања као што је одјек који може пореметити пренос променом разлике у времену доласка сваког сигнала.
- Синхронизација је неопходна између предајника и пријемника што није изводљиво сваки пут и за то нам је потребан наменски канал.
- За ову врсту модулације потребни су посебни уређаји.
Апликације
Тхе примене модулације импулсне позиције укључи следеће.
- ППМ се углавном користи у телекомуникационим системима и системима контроле ваздушног саобраћаја.
- Ова модулација се користи у радио контроли, оптичком комуникационом систему и војним апликацијама.
- Ова техника се користи у авионима, аутомобилима на даљинско управљање, возовима итд.
- ППМ се користи у некохерентној детекцији где год пријемнику није потребна Петља за закључавање фазе или ПЛЛ за праћење фазе носиоца.
- Користи се у РФ (радио фреквенцији) комуникацији.
- Такође се користи у високофреквентним, бесконтактним паметним картицама, радио фреквенцијским ИД ознакама, итд.
Дакле, ради се о томе преглед модулације импулсне позиције – рад и његове примене. Ево питања за вас, шта је ПВМ ?
