Comunicación analógica: modulación de pulsos
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Después de la modulación de onda continua, la siguiente sección es la modulación de pulsos. En este capítulo, analicemos las siguientes técnicas de modulación de impulsos analógicos.
EN Modulación de amplitud de pulso (PAM) En este método, la amplitud del pulso portador cambia en proporción a la amplitud instantánea de la señal del mensaje.
Una señal de amplitud modulada seguirá la amplitud de la señal original mientras la señal sigue el camino de toda la forma de onda. En PAM natural, una señal muestreada en la frecuencia de Nyquist se puede recuperar pasándola a través de un Filtro de paso bajo (LPF) con frecuencia de corte precisa.
Las siguientes figuras explican la modulación de amplitud de pulso.
Aunque la señal PAM pasa a través del LPF, no puede reconstruir la señal sin distorsión. Por lo tanto, para evitar este ruido, utilice un muestreo de superficie plana. La señal PAM de tapa plana se muestra en la siguiente figura.
Muestreo de superficie plana es un proceso en el que una señal muestreada se puede representar en pulsos para los cuales la amplitud de la señal no se puede cambiar de la señal analógica a muestrear. Los topes de amplitud permanecen planos. Este proceso simplifica los circuitos.
EN Modulación de ancho de pulso (PWM) o el método de Modulación de ancho de pulso (PDM) o Modulación de tiempo de pulso (PTM), el ancho, ancho o tiempo de portadora del pulso varía, lo cual es proporcional a la amplitud instantánea de la señal del mensaje.
En este método, se varía el ancho del pulso, pero la amplitud de la señal permanece constante. Los limitadores de amplitud se utilizan para mantener constante la amplitud de la señal. Estos circuitos limitan la amplitud al nivel deseado y por lo tanto limitan el ruido.
La siguiente figura explica los tipos de modulación por ancho de pulso.
Hay tres tipos de PWM.
El borde anterior del pulso es constante, el borde descendente cambia de acuerdo con la señal del mensaje. La forma de onda para este tipo de PWM se indica como (a) en la figura anterior.
Dado que el flanco descendente del pulso es constante, el flanco ascendente cambia de acuerdo con la señal de mensaje. La forma de onda para este tipo de PWM se indica como (b) en la figura anterior.
El centro del pulso es constante y los flancos ascendente y descendente cambian de acuerdo con la señal del mensaje. La forma de onda para este tipo de PWM se designa como (c) que se muestra en la figura anterior.
Modulación de posición de pulso (PPM) es análogo a un esquema de modulación en el que la amplitud y el ancho de los pulsos se mantienen constantes, mientras que la posición de cada pulso, con referencia a la posición del pulso de referencia, cambia dependiendo del valor instantáneo muestreado de la señal del mensaje.
El transmisor debe enviar pulsos de reloj (o simplemente pulsos de reloj) para mantener el transmisor y el receptor sincronizados. Estos pulsos de sincronización ayudan a mantener la posición de los pulsos. La modulación de la posición de pulso se explica en las siguientes figuras.
La modulación de pulso posicional se realiza de acuerdo con la señal modulada por ancho de pulso. Cada flanco descendente de una señal modulada por ancho de pulso se convierte en el punto de inicio de los pulsos en la señal PPM. Por tanto, la posición de estos pulsos es proporcional al ancho de los pulsos PWM.
Dado que la amplitud y el ancho son constantes, la potencia procesada también es constante.
Se requiere sincronización entre transmisor y receptor.
La siguiente tabla compara los tres métodos de modulación.
| PAM | PWM | PPM |
|---|---|---|
| La amplitud varía | El ancho varía | La posición varía |
| El ancho de banda depende del ancho del pulso | El ancho de banda depende del tiempo de subida del pulso. | El ancho de banda depende del tiempo de subida del pulso. |
| La potencia instantánea del transmisor depende de la amplitud de los pulsos. | La potencia instantánea del transmisor depende de la amplitud y ancho de los pulsos. | La potencia instantánea del transmisor permanece constante dependiendo del ancho del pulso. |
| La complejidad del sistema es alta | La complejidad del sistema es baja | La complejidad del sistema es baja |
| La interferencia de ruido es alta | Interferencia de poco ruido | Interferencia de poco ruido |
| Es como una modulación de amplitud | Es como una modulación de frecuencia | Es como modulación de fase |
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