模拟通信 - 脉冲调制

---

---

在连续波调制之后，下一个分支是脉冲调制。在本章中，让我们讨论以下模拟脉冲调制技术。

• 脉冲幅度调制
• 脉冲宽度调制
• 脉冲位置调制

脉冲幅度调制

在**脉冲幅度调制 (PAM)**技术中，脉冲载波的幅度发生变化，该变化与消息信号的瞬时幅度成正比。

脉冲幅度调制信号将遵循原始信号的幅度，因为信号描绘出整个波形的路径。在自然 PAM 中，以奈奎斯特速率采样的信号可以通过一个具有精确截止频率的有效**低通滤波器 (LPF)**进行重建。

下图说明了脉冲幅度调制。

尽管 PAM 信号通过了 LPF，但它无法在不失真的情况下恢复信号。因此，为了避免这种噪声，请使用平顶采样。平顶 PAM 信号如下图所示。

**平顶采样**是指将采样信号表示为脉冲的过程，其中信号的幅度不能相对于要采样的模拟信号发生变化。幅度的顶部保持平坦。此过程简化了电路设计。

脉冲宽度调制

在**脉冲宽度调制 (PWM)**或脉冲持续时间调制 (PDM) 或脉冲时间调制 (PTM) 技术中，脉冲载波的宽度或持续时间或时间发生变化，该变化与消息信号的瞬时幅度成正比。

在这种方法中，脉冲的宽度变化，但信号的幅度保持恒定。幅度限制器用于使信号的幅度保持恒定。这些电路将幅度裁剪到所需的水平，因此噪声受到限制。

下图说明了脉冲宽度调制的类型。

PWM 有三种类型。

• 脉冲的前沿保持恒定，后沿根据消息信号变化。此类型 PWM 的波形在上图中表示为 (a)。

• 脉冲的后沿保持恒定，前沿根据消息信号变化。此类型 PWM 的波形在上图中表示为 (b)。

• 脉冲的中心保持恒定，前沿和后沿根据消息信号变化。此类型 PWM 的波形在上图中表示为 (c)。

脉冲位置调制

**脉冲位置调制 (PPM)**是一种模拟调制方案，其中脉冲的幅度和宽度保持恒定，而每个脉冲相对于参考脉冲的位置根据消息信号的瞬时采样值变化。

发射机必须发送同步脉冲（或简称同步脉冲）以使发射机和接收机保持同步。这些同步脉冲有助于保持脉冲的位置。下图说明了脉冲位置调制。

脉冲位置调制是根据脉冲宽度调制信号进行的。脉冲宽度调制信号的每个后沿都成为 PPM 信号中脉冲的起点。因此，这些脉冲的位置与 PWM 脉冲的宽度成正比。

优点

由于幅度和宽度恒定，因此处理的功率也恒定。

缺点

发射机和接收机之间必须同步。

PAM、PWM 和 PPM 之间的比较

下表显示了三种调制技术的比较。