Puls modulacija (PM) je jedna vrsta modulacije gdje se signal prenosi u obliku impulsa. U ovoj vrsti modulacije, kontinuirani signali se uzorkuju u normalnim intervalima, tako da se ova tehnika modulacije koristi za prijenos analognih informacija. Impulsna modulacija se dijeli na dvije vrste analogne modulacije i digitalna modulacija . Analogna modulacija je klasificirana u tri tipa PAM, PWM i PPM, dok je digitalna modulacija klasificirana u pulsno kodnu i delta modulaciju. Dakle, ovaj članak raspravlja o pregledu jedne od vrsta pulsne modulacije, naime – impulsna modulacija položaja teorija ili PPM.
Što je modulacija pulsnog položaja?
Modulacija položaja impulsa jedna je vrsta analogne modulacije koja dopušta varijacije unutar položaja impulsa na temelju amplitude uzorkovanog modulirajućeg signala i naziva se PPM ili modulacija položaja pulsa. U ovoj vrsti modulacije, amplituda i širina impulsa ostaju stabilni i položaj impulsa samo raznolika.
PPM tehnika omogućuje računalima prijenos podataka jednostavnim mjerenjem vremena potrebnog da svaki paket podataka stigne do računala. Tako se često koristi unutar optičke komunikacije gdje postoje male smetnje u više staza. Ova modulacija u potpunosti prenosi digitalne signale i ne mogu je koristiti analogni sustavi. Prenosi jednostavne podatke koji nisu učinkoviti pri prijenosu datoteka.
Da biste saznali više o razlici između PPM, PWM i PAM kliknite ovdje
Blok dijagram modulacije pulsne pozicije
Dolje je prikazan blok dijagram modulacije pulsne pozicije koji generira PPM signal. Znamo da se signal modulacije položaja pulsa lako generira korištenjem PWM signala. Dakle, ovdje na o/p komparatora, pretpostavili smo da je PWM signal već generiran i sada moramo proizvesti PPM signal.
U gornjem blok dijagramu, PAM signal se generira iz modulatora jednom, a zatim se obrađuje u komparatoru da proizvede PWM signal. Nakon toga, izlaz komparatora daje se monostabilnom multivibratoru koji je aktiviran negativnim rubom. Stoga, sa stražnjim rubom PWM signala, izlaz monostabila postaje visok.
Dakle, impuls PPM signala počinje od zadnjeg ruba PWM signala. Ovdje je potrebno napomenuti da dugo trajanje izlaza uglavnom ovisi o RC komponentama multivibratora. Dakle, ovo je glavni razlog zašto se postiže stabilna širina impulsa u slučaju PPM signala.
Zadnji rub PWM signala pomiče se kroz modulirajući signal, tako da će s ovim pomakom impulsi PPM-a pokazati pomake unutar svog položaja. Dolje je prikazan valni oblik PPM signala.
U gornjem valnom obliku modulacije položaja impulsa, prvi valni oblik je signal poruke, drugi signal je nosivi signal, a treći signal je PWM signal. Ovaj signal se smatra referencom za generiranje PPM signala kao što je prikazano na zadnjem dijagramu. U gornjim valnim oblicima možemo primijetiti da je krajnja točka PWM impulsa kao i početna točka PPM pulsa se poklapa, što je prikazano isprekidanom linijom.
Detekcija modulacije položaja pulsa
Dolje je prikazano otkrivanje blok dijagrama modulacije položaja pulsa. U sljedećem blok dijagramu možemo vidjeti da uključuje generator impulsa, SR FF, referentni generator impulsa i PWM demodulator.
PPM signal koji se prenosi iz modulacijskog kruga bit će izobličen s šumom tijekom prijenosa. Tako će ovaj izobličeni signal doći do kruga demodulatora. Generator impulsa koji se koristi u ovom krugu proizvest će pulsni valni oblik s fiksnim trajanjem. Ovaj valni oblik daje se pinu za resetiranje SR FF-a. Generator referentnog impulsa proizvodi referentni impuls s fiksnim periodom nakon što mu se odaslani PPM signal. Stoga se ovaj referentni impuls koristi za postavljanje SR FF. Na izlazu FF, ovi signali za postavljanje i poništavanje će generirati PWM signal. Nadalje, ovaj signal se obrađuje kako bi se dobio izvorni signal poruke.
Kako radi modulacija položaja pulsa?
Impulsna modulacija položaja (PPM) jednostavno funkcionira odašiljanjem električnih, optičkih ili elektromagnetskih impulsa na računalo/drugi uređaj za komunikaciju jednostavnih podataka. Dakle, potrebno je da oba uređaja budu usklađena sa sličnim satom kako bi dekodirao podatke na temelju emitiranja impulsa. Alternativno, još jedan oblik PPM-a koji se naziva modulacija diferencijalnog pulsa omogućuje kodiranje svih signala ovisno o razlikama između vremena emitiranja. To znači da prijemni uređaj mora pratiti samo razlike u vremenu dolaska kako bi dekodirao prijenos.
Krug za modulaciju položaja pulsa
Općenito u PPM-u, amplituda i širina impulsa ostaju stabilni, dok se raspored svakog impulsa u odnosu na položaj referentnog impulsa modificira na temelju trenutne uzorkovane vrijednosti modulirajućeg signala. Dolje je prikazana shema strujnog kruga modulacije položaja impulsa s mjeračem vremena 555.
Ovaj sklop se može napraviti s različitim elektroničkim komponentama kao što su 555 mjerač vremena IC , otpornici R1 i R2, Kondenzatori poput C2 & C3, i dioda D1. Navedite spojeve prema donjem krugu.
Uglavnom, 555 IC je monolitni IC koji je dostupan u 8-pinskom DIP paketu. Koristi se u mnogim aplikacijama koje se koriste kao astabilni multivibrator i bistabilni multivibrator za generiranje trokutastog vala, kvadratnog vala, itd. Dakle, generiranje PPM-a također se smatra jednom od primjena 555 IC.
Pogledajmo kako se generira PPM signal pomoću gornjeg PPM kruga s 555 IC. Za generaciju PWM impulsa i PPM impulsa, mjerač vremena 555 radi u monostabilnom načinu rada. Monostabilni način je jedan od načina rada multivibratora. Multivibratori su općenito elektronički sklopovi koji nemaju jedno ili dva stabilna stanja. Na temelju stabilnih stanja postoje tri vrste astabilnih, bistabilnih i monostabilnih multivibratora.
Ulazni PWM impuls primjenjuje se na pin2 555 okinutog ulaza poput IC-a kroz diferencijatorsku mrežu koju čine dioda D1, otpornik R i kondenzator C1. Sada na temelju primljenog ulaza na pinu 2, izlaz će se dobiti na pinu 3 555 tajmera IC. Izlaz će ostati visok tijekom trajanja vremenskog razdoblja koje određuju otpornici R2 i C2 tako da širina i amplituda svakog impulsa ostaju konstantni, a na izlazu ćemo dobiti PPM signal.
Na taj se način 555 tajmer IC koristi za generiranje PPM signala.
Prednosti
The prednosti pulsne modulacije položaja uključuju sljedeće.
- PPM ima najveću energetsku učinkovitost u usporedbi s drugim modulacijama.
- Ova modulacija ima manje stabilnu amplitudnu smetnju.
- Ova modulacija lako odvaja signal od signala s šumom.
- Potrebno mu je manje energije u usporedbi s PAM-om.
- Razdvajanje signala i šuma je vrlo jednostavno
- Ima stalnu izlaznu snagu prijenosa.
- Ova tehnika je jednostavna za odvajanje signala od signala s šumom.
- Potrebno mu je izuzetno manje energije u usporedbi s PAM & PDM zbog amplitude i kratkog trajanja impulsa.
- Lako uklanjanje i odvajanje šuma iznimno je jednostavno u ovoj vrsti modulacije.
- Iskorištenje energije također je izuzetno nisko u usporedbi s drugim modulacijama zbog stabilne amplitude i širine pulsa.
- PPM prenosi samo jednostavne naredbe od Tx do Rx, tako da se često koristi u laganim aplikacijama zbog malih potreba za sustavom.
Nedostaci
The nedostaci modulacije položaja pulsa uključuju sljedeće.
- PPM je vrlo složen.
- Za prijenos je potrebna veća propusnost u usporedbi s PAM-om.
- Izuzetno je osjetljiv na višestruke smetnje poput odjeka koji mogu poremetiti prijenos mijenjanjem razlike u vremenu dolaska svakog signala.
- Potrebna je sinkronizacija između odašiljača i prijamnika što nije svaki put izvedivo i potreban nam je namjenski kanal za to.
- Za ovu vrstu modulacije potrebni su posebni uređaji.
Prijave
The primjene pulsne modulacije položaja uključuju sljedeće.
- PPM se uglavnom koristi u telekomunikacijskim sustavima i sustavima kontrole zračnog prometa.
- Ova se modulacija koristi u radio kontroli, optičkom komunikacijskom sustavu i vojnim aplikacijama.
- Ova tehnika se koristi u avionima, automobilima na daljinsko upravljanje, vlakovima itd.
- PPM se koristi u nekoherentnoj detekciji gdje god prijamnik nije potreban Fazna zaključana petlja ili PLL za praćenje faze nositelja.
- Koristi se u RF (radio frekvencijskoj) komunikaciji.
- Također se koristi u visokofrekventnim, beskontaktnim pametnim karticama, radiofrekvencijskim ID oznakama itd.
Dakle, ovo je sve o tome pregled modulacije položaja impulsa – rad i njegove primjene. Ovdje je pitanje za vas, što je PWM ?
