Pulssi modulaatio (PM) on yksi modulaatiotyyppi, jossa signaali lähetetään pulssimuodossa. Tämän tyyppisessä modulaatiossa jatkuvat signaalit näytteistetään normaalein aikavälein, joten tätä modulaatiotekniikkaa käytetään analogisen tiedon lähettämiseen. Pulssimodulaatio luokitellaan kahteen tyyppiin analogiseen modulaatioon ja digitaalinen modulaatio . Analoginen modulaatio luokitellaan kolmeen tyyppiin PAM, PWM ja PPM, kun taas digitaalinen modulaatio luokitellaan pulssikoodiin ja deltamodulaatioon. Joten tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta yhdestä pulssimodulaatiotyypistä, nimittäin - pulssiaseman modulaatio teoria tai PPM.
Mikä on pulssiaseman modulaatio?
Pulssipaikkamodulaatio on yksi analogisen modulaation tyyppi, joka mahdollistaa pulssien sijainnin vaihtelun näytteitetyn moduloivan signaalin amplitudin perusteella, ja sitä kutsutaan PPM- tai pulssipaikkamodulaatioksi. Tämän tyyppisessä modulaatiossa pulssien amplitudi ja leveys pidetään vakaana ja pulssien sijainti vain vaihteleva.
PPM-tekniikan avulla tietokoneet voivat lähettää tietoja yksinkertaisesti mittaamalla aika, joka kuluu kunkin datapaketin saapumiseen tietokoneeseen. Sitä käytetään usein optisessa viestinnässä, jossa on pieniä monitiehäiriöitä. Tämä modulaatio lähettää täysin digitaalisia signaaleja, eikä sitä voida hyödyntää analogisissa järjestelmissä. Se lähettää yksinkertaista dataa, joka ei ole tehokasta tiedostojen siirrossa.
Lisätietoja PPM:n, PWM:n ja PAM:n välisestä erosta Klikkaa tästä
Pulssipaikan modulaation lohkokaavio
Alla on esitetty pulssipaikan modulaation lohkokaavio, joka tuottaa PPM-signaalin. Tiedämme, että pulssipaikan modulaatiosignaali muodostetaan helposti käyttämällä PWM-signaalia. Joten tässä vertailijan o / p:ssä oletimme, että PWM-signaali on jo luotu ja nyt meidän on tuotettava PPM-signaali.
Yllä olevassa lohkokaaviossa PAM-signaali generoidaan modulaattorilta kerran, ja lisäksi se käsitellään vertailijassa PWM-signaalin tuottamiseksi. Sen jälkeen komparaattorin lähtö annetaan monostabiilille multivibraattorille, joka laukaistaan negatiivisen reunan. Siten PWM-signaalin takareunalla monostabiilin lähtö nousee korkeaksi.
Siten PPM-signaalin pulssi alkaa PWM-signaalin takareunasta. Tässä on huomattava, että korkea ulostulon kesto riippuu pääasiassa multivibraattorin RC-komponenteista. Tämä on siis tärkein syy siihen, miksi PPM-signaalin tapauksessa saavutetaan vakaa leveyspulssi.
PWM-signaalin takareuna siirtyy moduloivan signaalin läpi, joten tällä siirrolla PPM-pulssit näyttävät siirtymiä sen sijainnin sisällä. PPM-signaalin aaltomuodon esitys näkyy alla.
Yllä olevassa pulssipaikkamodulaation aaltomuodossa ensimmäinen aaltomuoto on viestisignaali, toinen signaali on kantoaaltosignaali ja kolmas signaali on PWM-signaali. Tätä signaalia pidetään referenssinä PPM-signaalin generoinnissa, kuten viimeisessä kaaviossa esitetään. Yllä olevissa aaltomuodoissa voimme huomata, että PWM-pulssin loppupiste sekä PPM-pulssin aloituspiste on sama, mikä näkyy katkoviivalla.
Pulssin sijaintimodulaation havaitseminen
Pulssipaikan modulaation lohkokaavion havaitseminen on esitetty alla. Seuraavassa lohkokaaviossa voimme havaita, että se sisältää pulssigeneraattorin, SR FF:n, referenssipulssigeneraattorin ja PWM-demodulaattorin.
Modulaatiopiiristä lähetetty PPM-signaali vääristyy kohinan mukana lähetyksen ajan. Joten tämä vääristynyt signaali saavuttaa demodulaattoripiirin. Tässä piirissä käytetty pulssigeneraattori tuottaa pulssiaaltomuodon, jonka kesto on kiinteä. Tämä aaltomuoto annetaan SR FF:n nollausnastalle. Referenssipulssigeneraattori tuottaa referenssipulssin kiinteällä jaksolla, kun sille on annettu lähetetty PPM-signaali. Tätä referenssipulssia käytetään siis SR FF:n asettamiseen. FF:n lähdössä nämä asetus- ja palautussignaalit muodostavat PWM-signaalin. Lisäksi tämä signaali käsitellään alkuperäisen viestisignaalin antamiseksi.
Kuinka pulssiasennon modulaatio toimii?
Pulssiasentomodulaatio (PPM) toimii yksinkertaisesti lähettämällä sähköisiä, optisia tai sähkömagneettisia pulsseja tietokoneeseen/toiseen laitteeseen yksinkertaisen tiedon välittämiseksi. Joten se tarvitsee molempien laitteiden koordinoinnin samanlaiseen kelloon, jotta se purkaa datan pulssien lähetyskerran perusteella. Vaihtoehtoisesti toinen PPM-muoto, jota kutsutaan differentiaaliseksi pulssipaikkamodulaatioksi, sallii kaikkien signaalien koodaamisen riippuen lähetysaikojen välisistä eroista. Tämä tarkoittaa, että vastaanottavan laitteen on tarkkailtava vain saapumisaikojen eroa dekoodatakseen lähetyksen.
Pulssiaseman modulaatiopiiri
Yleensä PPM:ssä pulssien amplitudi ja leveys pidetään vakaina, kun taas jokaisen pulssin järjestelyä suhteessa referenssipulssin paikkaan muutetaan moduloivan signaalin välittömän näytteistetyn arvon perusteella. Pulssipaikan modulaation piirikaavio 555-ajastimella on esitetty alla.
Tämä piiri voidaan rakentaa erilaisilla elektronisilla komponenteilla, kuten 555 ajastin IC , vastukset R1 ja R2, Kondensaattorit kuten C2 ja C3 ja diodi D1. Anna liitännät alla olevan piirin mukaisesti.
Periaatteessa, 555 IC on monoliittinen IC, joka on saatavana 8-nastaisessa DIP-paketissa. Sitä käytetään monissa sovelluksissa, joita käytetään mm vakaa multivibraattori ja bistabiili multivibraattori luoda kolmioaalto, neliöaalto, jne. Joten, sukupolvi PPM pidetään myös yhtenä sovelluksista 555 IC.
Katsotaanpa, kuinka PPM-signaali luodaan käyttämällä yllä olevaa PPM-piiriä, jossa on 555 IC. PWM- ja PPM-pulssien sukupolvea varten 555-ajastin toimii monostabiilissa tilassa. Monostable tila on yksi multivibraattorien tiloista. Multivibraattorit ovat yleensä elektronisia piirejä, joilla ei ole yhtä tai kahta vakaata tilaa. Vakaiden tilojen perusteella on olemassa kolmenlaisia stabiileja, bistabiileja ja monostabiileja multivibraattoreita.
Tulo-PWM-pulssi syötetään 555 IC:n kaltaisen liipaisevan tulon nastalle2 diodin D1, vastuksen R ja kondensaattorin C1 muodostaman differentiaattoriverkon kautta. Nyt nastalla 2 vastaanotetun tulon perusteella lähtö saadaan 555 ajastinpiirin nastasta 3. Lähtö pysyy korkeana vastusten R2 ja C2 päättämän ajanjakson ajan, jolloin jokaisen pulssin leveys ja amplitudi pysyvät vakiona ja lähtöön tulee PPM-signaali.
Tällä tavalla 555 ajastinpiiriä käytetään PPM-signaalin muodostamiseen.
Edut
The pulssiasemamodulaation edut Sisällytä seuraavat.
- PPM:llä on eniten tehoa muihin modulaatioihin verrattuna.
- Tällä modulaatiolla on vähemmän vakaa amplitudikohinahäiriö.
- Tämä modulaatio erottaa signaalin helposti kohinaisesta signaalista.
- Se tarvitsee vähemmän virtaa PAM:iin verrattuna.
- Signaalin ja kohinan erottaminen on erittäin helppoa
- Siinä on jatkuva lähetysteho.
- Tämä tekniikka on yksinkertainen jakaa signaali kohinaisesta signaalista.
- Se tarvitsee erittäin vähemmän tehoa verrattuna PAM- ja PDM-malleihin amplitudin ja lyhyen pulssin vuoksi.
- Helppo kohinanpoisto ja erottaminen on erittäin helppoa tämäntyyppisessä modulaatiossa.
- Tehonkäyttö on myös erittäin alhainen muihin modulaatioihin verrattuna vakaan pulssin amplitudin ja -leveyden ansiosta.
- PPM välittää vain yksinkertaisia komentoja Tx:stä Rx:ään, joten sitä käytetään usein kevyissä sovelluksissa sen vähäisten järjestelmätarpeiden vuoksi.
Haitat
The pulssiasemamodulaation haitat Sisällytä seuraavat.
- PPM on erittäin monimutkainen.
- Se tarvitsee enemmän kaistanleveyttä lähetykseen verrattuna PAM:iin.
- Se on erittäin herkkä monitiehäiriöille, kuten kaikulle, joka voi häiritä lähetystä muuttamalla jokaisen signaalin saapumisaikojen eroa.
- Synkronointi on tarpeen lähettimen ja vastaanottimen välillä, mikä ei ole mahdollista joka kerta ja tarvitsemme sille erillisen kanavan.
- Tällaista modulaatiota varten tarvitaan erikoislaitteita.
Sovellukset
The pulssiasemamodulaation sovellukset Sisällytä seuraavat.
- PPM:ää käytetään pääasiassa tietoliikennejärjestelmissä ja lennonjohtojärjestelmissä.
- Tätä modulaatiota käytetään radio-ohjauksessa, optisessa viestintäjärjestelmässä ja sotilaallisissa sovelluksissa.
- Tätä tekniikkaa käytetään lentokoneissa, kauko-ohjattavissa autoissa, junissa jne.
- PPM:ää käytetään epäkoherentissa ilmaisussa aina, kun vastaanotin ei sitä vaadi Vaiheen lukitussilmukka tai PLL seurataksesi kantoaallon vaihetta.
- Sitä käytetään RF-viestinnässä (radiotaajuus).
- Sitä käytetään myös suurtaajuisissa kontaktittomissa älykorteissa, radiotaajuisissa ID-tunnisteissa jne.
Tästä siis kaikesta on kyse yleiskatsaus pulssipaikan modulaatiosta – työ ja sen sovellukset. Tässä on sinulle kysymys, mikä on PWM ?
