Principles-of-communication-analog-pulse-modulation

アナログパルス変調

連続波変調の後、次の区分はパルス変調です。 パルス変調は、さらにアナログ変調とデジタル変調に分けられます。 アナログ変調技術は、主にパルス振幅変調、パルス持続時間変調/パルス幅変調、およびパルス位置変調に分類されます。

パルス振幅変調

• Pulse Amplitude Modulation（PAM）*は、パルスキャリアの振幅がメッセージ信号の瞬間的な振幅に比例して変化するアナログ変調方式です。

パルス振幅変調信号は、信号が波全体の経路をトレースするため、元の信号の振幅に従います。 自然PAMでは、ナイキストレートでサンプリングされた信号は、正確なカットオフ周波数を持つ効率的な*ローパス周波数（LPF）*を通過することにより再構築されます

次の図は、パルス振幅変調を説明しています。

PAM Carrier Pulse Train Natural PAM

PAM信号はLPFを通過しますが、歪みなしで信号を回復することはできません。 したがって、このノイズを回避するために、次の図に示すようにフラットトップサンプリングが行われます。

フラットトップPAM

• フラットトップサンプリング*は、サンプリングされる信号を、サンプリングされるアナログ信号に対して信号の振幅を変更できないパルスで表すことができるプロセスです。 振幅のトップはフラットのままです。 このプロセスにより、回路設計が簡素化されます。

パルス幅変調

• パルス幅変調（PWM）*または*パルス持続時間変調（PDM）*または*パルス時間変調（PTM）*は、パルスキャリアの持続時間または幅または時間が、瞬間的な振幅に比例して変化するアナログ変調方式です。メッセージ信号。

この方法ではパルスの幅は変化しますが、信号の振幅は一定のままです。 振幅リミッターは、信号の振幅を一定にするために使用されます。 これらの回路は、振幅を所望のレベルにクリップオフするため、ノイズが制限されます。

次の図は、パルス幅変調のタイプを説明しています。

PWM

PWMには3つのバリエーションがあります。 彼らは-

• パルスの立ち上がりエッジは一定であり、立ち下がりエッジはメッセージ信号に応じて変化します。
• パルスの後縁は一定であり、前縁はメッセージ信号に従って変化します。
• パルスの中心は一定であり、リーディングエッジとトレーリングエッジはメッセージ信号に応じて変化します。

これらの3つのタイプは、上の図にタイミングスロットとともに示されています。

パルス位置変調

• Pulse Position Modulation（PPM）*は、パルスの振幅と幅が一定に保たれるアナログ変調方式で、各パルスの位置は、基準パルスの位置を基準にして、瞬時のサンプリング値に応じて変化します。メッセージ信号。

送信機は、送信機と受信機の同期を保つために同期パルス（または単に同期パルス）を送信する必要があります。 これらの同期パルスは、パルスの位置を維持するのに役立ちます。 次の図は、パルス位置変調を説明しています。

画像：/principles_of_communication/images/baseband_signal.jpg [ベースバンド信号]画像：/principles_of_communication/images/pulse_train.jpg [パルス列]画像：/principles_of_communication/images/ppm.jpg [PPM]

パルス位置変調は、パルス幅変調信号に従って行われます。 パルス幅変調信号の各トレーリングは、PPM信号のパルスの開始点になります。 したがって、これらのパルスの位置は、PWMパルスの幅に比例します。

利点

振幅と幅が一定であるため、処理される電力も一定です。

不利益

送信機と受信機間の同期は必須です。

PAM、PWM、およびPPMの比較

上記の変調プロセスの比較は、単一の表に示されています。

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