Communication analogique - Modulation d'impulsions
Après la modulation d'onde continue, la division suivante est la modulation d'impulsions. Dans ce chapitre, examinons les techniques de modulation d'impulsions analogiques suivantes.
- Modulation d'amplitude d'impulsion
- Modulation de largeur d'impulsion
- Modulation de position d'impulsion
Modulation d'amplitude d'impulsion
Dans Pulse Amplitude Modulation (PAM) technique, l'amplitude de la porteuse d'impulsion varie, ce qui est proportionnel à l'amplitude instantanée du signal de message.
Le signal modulé en amplitude d'impulsion suivra l'amplitude du signal d'origine, car le signal trace le trajet de l'onde entière. En PAM naturel, un signal échantillonné à la fréquence de Nyquist peut être reconstruit, en le faisant passer à travers unLow Pass Filter (LPF) avec une fréquence de coupure exacte.
Les figures suivantes expliquent la modulation d'amplitude d'impulsion.
Bien que le signal PAM passe par un LPF, il ne peut pas récupérer le signal sans distorsion. Par conséquent, pour éviter ce bruit, utilisez un échantillonnage à sommet plat. Le signal PAM à sommet plat est illustré dans la figure suivante.
Flat-top samplingest le processus dans lequel, le signal échantillonné peut être représenté en impulsions pour lesquelles l'amplitude du signal ne peut pas être modifiée par rapport au signal analogique, à échantillonner. Les sommets d'amplitude restent plats. Ce processus simplifie la conception du circuit.
Modulation de largeur d'impulsion
Dans Pulse Width Modulation (PWM) ou technique de modulation de durée d'impulsion (PDM) ou de modulation de durée d'impulsion (PTM), la largeur ou la durée ou le temps de la porteuse d'impulsion varie, ce qui est proportionnel à l'amplitude instantanée du signal de message.
La largeur de l'impulsion varie dans cette méthode, mais l'amplitude du signal reste constante. Des limiteurs d'amplitude sont utilisés pour rendre constante l'amplitude du signal. Ces circuits coupent l'amplitude à un niveau souhaité et, par conséquent, le bruit est limité.
La figure suivante explique les types de modulation de largeur d'impulsion.
Il existe trois types de PWM.
Le front montant de l'impulsion étant constant, le front descendant varie en fonction du signal de message. La forme d'onde de ce type de PWM est indiquée par (a) sur la figure ci-dessus.
Le front descendant de l'impulsion étant constant, le front montant varie en fonction du signal de message. La forme d'onde pour ce type de PWM est désignée par (b) sur la figure ci-dessus.
Le centre de l'impulsion étant constant, le front montant et le front descendant varient en fonction du signal de message. La forme d'onde pour ce type de PWM est désignée par (c) montré dans la figure ci-dessus.
Modulation de position d'impulsion
Pulse Position Modulation (PPM) est un schéma de modulation analogique dans lequel l'amplitude et la largeur des impulsions sont maintenues constantes, tandis que la position de chaque impulsion, en référence à la position d'une impulsion de référence, varie en fonction de la valeur échantillonnée instantanée du signal de message.
L'émetteur doit envoyer des impulsions de synchronisation (ou simplement des impulsions de synchronisation) pour maintenir l'émetteur et le récepteur synchronisés. Ces impulsions de synchronisation aident à maintenir la position des impulsions. Les figures suivantes expliquent la modulation de position d'impulsion.
La modulation de position d'impulsion est effectuée conformément au signal modulé en largeur d'impulsion. Chaque front arrière du signal modulé en largeur d'impulsion devient le point de départ des impulsions du signal PPM. Par conséquent, la position de ces impulsions est proportionnelle à la largeur des impulsions PWM.
Avantage
L'amplitude et la largeur étant constantes, la puissance manipulée est également constante.
Désavantage
La synchronisation entre l'émetteur et le récepteur est un must.
Comparaison entre PAM, PWM et PPM
Le tableau suivant présente la comparaison entre trois techniques de modulation.
| PAM | PWM | PPM |
|---|---|---|
| L'amplitude est variée | La largeur est variée | La position est variée |
| La bande passante dépend de la largeur de l'impulsion | La bande passante dépend du temps de montée de l'impulsion | La bande passante dépend du temps de montée de l'impulsion |
| La puissance instantanée de l'émetteur varie avec l'amplitude des impulsions | La puissance instantanée de l'émetteur varie avec l'amplitude et la largeur des impulsions | La puissance instantanée de l'émetteur reste constante avec la largeur des impulsions |
| La complexité du système est élevée | La complexité du système est faible | La complexité du système est faible |
| Les interférences sonores sont élevées | Les interférences sonores sont faibles | Les interférences sonores sont faibles |
| Il est similaire à la modulation d'amplitude | C'est similaire à la modulation de fréquence | C'est similaire à la modulation de phase |