utrip modulacija (PM) je ena vrsta modulacije, kjer se signal prenaša v obliki impulza. Pri tej vrsti modulacije se zvezni signali vzorčijo v normalnih intervalih, zato se ta tehnika modulacije uporablja za prenos analognih informacij. Impulzno modulacijo delimo na dve vrsti analogne modulacije in digitalna modulacija . Analogna modulacija je razvrščena v tri vrste PAM, PWM in PPM, medtem ko je digitalna modulacija razvrščena v pulzno kodno in delta modulacijo. Ta članek obravnava pregled ene od vrst impulzne modulacije, in sicer – impulzna modulacija položaja teorija ali PPM.
Kaj je modulacija položaja impulza?
Modulacija položaja impulza je ena vrsta analogne modulacije, ki omogoča spreminjanje položaja impulzov na podlagi amplitude vzorčenega moduliranega signala, imenuje se PPM ali modulacija položaja impulza. Pri tej vrsti modulacije, amplituda in širina impulzov sta stabilni in položaj impulzov le pestro.
Tehnika PPM omogoča računalnikom prenos podatkov s preprostim merjenjem časa, ki je potreben, da vsak podatkovni paket doseže računalnik. Tako se pogosto uporablja v optični komunikaciji, kjer so majhne večpotne motnje. Ta modulacija v celoti prenaša digitalne signale in je analogni sistemi ne morejo uporabiti. Prenaša enostavne podatke, ki pri prenosu datotek niso učinkoviti.
Če želite izvedeti več o razliki med PPM, PWM in PAM Klikni tukaj
Blok diagram modulacije položaja impulza
Spodaj je prikazan blokovni diagram modulacije položaja impulza, ki generira signal PPM. Vemo, da se signal modulacije položaja impulza enostavno ustvari z uporabo signala PWM. Torej, tukaj na o/p primerjalnika, smo predpostavili, da je signal PWM že ustvarjen in zdaj moramo ustvariti signal PPM.
V zgornjem blokovnem diagramu se signal PAM generira iz modulatorja enkrat, nato pa se obdela v primerjalniku, da proizvede signal PWM. Po tem se izhod primerjalnika dodeli monostabilnemu multivibratorju, ki se sproži z negativnim robom. Tako je z zadnjim robom signala PWM izhod monostabilnega visoko.
Tako se impulz signala PPM začne z zadnjim robom signala PWM. Tukaj je treba opozoriti, da je dolgo trajanje izhoda odvisno predvsem od komponent RC multivibratorja. To je torej glavni razlog, zakaj je v primeru signala PPM dosežen impulz stabilne širine.
Zadnji rob signala PWM premakne skozi modulacijski signal, tako da bodo s tem premikom impulzi PPM pokazali premike znotraj njegovega položaja. Predstavitev valovne oblike signala PPM je prikazana spodaj.
V zgornji valovni obliki modulacije položaja impulza je prva valovna oblika sporočilni signal, drugi signal je nosilni signal in tretji signal je signal PWM. Ta signal velja za referenco za generiranje signala PPM, kot je prikazano na zadnjem diagramu. V zgornjih valovnih oblikah lahko opazimo, da je končna točka impulza PWM kot tudi začetno točko impulza PPM sovpada, kar je prikazano s pikčasto črto.
Zaznavanje modulacije položaja impulza
Zaznavanje blokovnega diagrama modulacije položaja impulza je prikazano spodaj. V naslednjem blokovnem diagramu lahko opazimo, da vključuje generator impulzov, SR FF, referenčni generator impulzov in demodulator PWM.
Signal PPM, ki se prenaša iz modulacijskega vezja, bo med prenosom popačen s šumom. Tako bo ta popačen signal dosegel vezje demodulatorja. Generator impulzov, uporabljen v tem vezju, bo proizvedel impulzno valovno obliko s fiksnim trajanjem. Ta valovna oblika je podana zatiču za ponastavitev SR FF. Generator referenčnih impulzov proizvede referenčni impulz s fiksno periodo, ko mu je dan oddani signal PPM. Torej se ta referenčni impulz uporabi za nastavitev SR FF. Na izhodu FF bodo ti signali za nastavitev in ponastavitev ustvarili signal PWM. Nadalje se ta signal obdela, da dobi izvirni signal sporočila.
Kako deluje modulacija položaja impulza?
Impulzna modulacija položaja (PPM) preprosto deluje tako, da prenaša električne, optične ali elektromagnetne impulze v računalnik/drugo napravo za sporočanje preprostih podatkov. Zato mora biti obe napravi usklajeni s podobno uro, tako da dekodira podatke na podlagi oddajanja impulzov. Druga možnost je, da še ena oblika PPM, imenovana diferencialna pulzna modulacija položaja, omogoča kodiranje vseh signalov glede na razlike med časi oddajanja. To pomeni, da mora sprejemna naprava spremljati samo razlike v časih prihoda, da dekodira prenos.
Vezje za modulacijo položaja impulza
Na splošno pri PPM ostaneta amplituda in širina impulzov stabilni, medtem ko se razporeditev vsakega impulza glede na položaj referenčnega impulza spremeni glede na trenutno vzorčeno vrednost moduliranega signala. Shema vezja impulzne modulacije položaja s časovnikom 555 je prikazana spodaj.
To vezje je mogoče zgraditi z različnimi elektronskimi komponentami, kot je 555 časovnik IC , upori R1 in R2, Kondenzatorji kot sta C2 & C3 in dioda D1. Navedite povezave v skladu s spodnjim vezjem.
V bistvu, 555 IC je monolitno IC, ki je na voljo v ohišju z 8 pini DIP. Uporablja se v številnih aplikacijah, ki se uporabljajo kot astabilni multivibrator in bistabilni multivibrator za generiranje trikotnega vala, pravokotnega vala itd. Torej se ustvarjanje PPM prav tako šteje za eno od aplikacij 555 IC.
Poglejmo, kako se signal PPM ustvari z uporabo zgornjega vezja PPM s 555 IC. Za generacijo impulzov PWM in impulzov PPM deluje časovnik 555 v monostabilnem načinu. Monostabilni način je eden od načinov multivibratorjev. Multivibratorji so na splošno elektronska vezja, ki nimajo enega ali dveh stabilnih stanj. Glede na stabilna stanja obstajajo tri vrste astabilnih, bistabilnih in monostabilnih multivibratorjev.
Vhodni impulz PWM se uporabi za pin2 555 IC-podobnega sproženega vhoda prek diferenciacijske mreže, ki jo sestavljajo dioda D1, upor R in kondenzator C1. Zdaj bo na podlagi prejetega vhoda na pin2 izhod pridobljen na pin3 555 časovnika IC. Izhod bo ostal visok v času trajanja časovnega obdobja, ki ga določita upora R2 in C2, tako da širina in amplituda vsakega impulza ostaneta konstantni, na izhodu pa bomo dobili signal PPM.
Na ta način se IC časovnika 555 uporablja za generiranje signala PPM.
Prednosti
The prednosti pulzne modulacije položaja vključujejo naslednje.
- PPM ima največjo energetsko učinkovitost v primerjavi z drugimi modulacijami.
- Ta modulacija ima manj stabilno amplitudo hrupa.
- Ta modulacija zlahka loči signal od hrupnega signala.
- V primerjavi s PAM potrebuje manj energije.
- Ločevanje signala in šuma je izjemno preprosto
- Ima konstantno oddano izhodno moč.
- Ta tehnika je preprosta za ločitev signala od hrupnega signala.
- V primerjavi s PAM & PDM potrebuje izjemno manj energije zaradi amplitude in kratkega trajanja impulza.
- Enostavno odstranjevanje in ločevanje hrupa je izjemno enostavno pri tej vrsti modulacije.
- Zaradi stabilne amplitude in širine impulza je tudi poraba energije izjemno nizka v primerjavi z drugimi modulacijami.
- PPM sporoča samo preproste ukaze od Tx do Rx, zato se pogosto uporablja v lahkih aplikacijah zaradi nizkih sistemskih potreb.
Slabosti
The slabosti pulzne modulacije položaja vključujejo naslednje.
- PPM je zelo zapleten.
- Za prenos potrebuje večjo pasovno širino v primerjavi s PAM.
- Je izjemno občutljiv na večpotne motnje, kot je odmev, ki lahko moti prenos s spreminjanjem razlike v času prihoda vsakega signala.
- Potrebna je sinhronizacija med oddajnikom in sprejemnikom, kar ni vsakič izvedljivo in za to potrebujemo namenski kanal.
- Za to vrsto modulacije so potrebne posebne naprave.
Aplikacije
The aplikacije pulzne modulacije položaja vključujejo naslednje.
- PPM se uporablja predvsem v telekomunikacijskih sistemih in sistemih za nadzor zračnega prometa.
- Ta modulacija se uporablja v radijskem nadzoru, optičnem komunikacijskem sistemu in vojaških aplikacijah.
- Ta tehnika se uporablja v letalih, daljinsko vodenih avtomobilih, vlakih itd.
- PPM se uporablja pri nekoherentnem zaznavanju povsod, kjer ga sprejemnik ne potrebuje Fazna zanka zanke ali PLL za sledenje fazi nosilca.
- Uporablja se v RF (radiofrekvenčni) komunikaciji.
- Uporablja se tudi v visokofrekvenčnih brezkontaktnih pametnih karticah, radiofrekvenčnih ID oznakah itd.
Torej gre za vse pregled pulzne modulacije položaja – delovanje in njegove aplikacije. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je PWM ?
