Puls modulasjon (PM) er en type modulasjon der signalet overføres i pulsform. I denne typen modulasjon samples kontinuerlige signaler med normale intervaller, så denne modulasjonsteknikken brukes til å overføre analog informasjon. Pulsmodulasjon er klassifisert i to typer analog modulasjon og digital modulasjon . Analog modulasjon er klassifisert i tre typer PAM, PWM og PPM, mens digital modulasjon er klassifisert i pulskode og deltamodulasjon. Så denne artikkelen diskuterer en oversikt over en av typene pulsmodulasjon, nemlig - pulsposisjonsmodulasjon teori eller PPM.
Hva er pulsposisjonsmodulasjon?
Pulsposisjonsmodulasjon er en type analog modulasjon som tillater variasjon innenfor posisjonen til pulsene basert på det samplede modulasjonssignalets amplitude kalles PPM eller Pulse Position Modulation. I denne typen modulasjon, amplituden og bredden til pulsene holdes stabile og posisjonen til pulsene bare variert.
PPM-teknikken lar datamaskiner overføre data ved ganske enkelt å måle tiden det tar å nå hver datapakke til datamaskinen. Så brukes ofte innen optisk kommunikasjon der det er små multi-pathway interferens. Denne modulasjonen overfører digitale signaler fullstendig og kan ikke brukes av analoge systemer. Den overfører enkle data som ikke er effektive under overføring av filer.
For å vite mer om forskjellen mellom PPM, PWM og PAM Klikk her
Pulsposisjonsmodulasjonsblokkdiagram
Pulsposisjonsmodulasjonsblokkdiagrammet er vist nedenfor som genererer et PPM-signal. Vi vet at et pulsposisjonsmodulasjonssignal enkelt genereres ved å bruke et PWM-signal. Så her ved o/p av komparatoren har vi antatt at et PWM-signal allerede er generert, og nå må vi produsere et PPM-signal.
I blokkdiagrammet ovenfor genereres et PAM-signal fra modulatoren én gang, og videre behandles det ved komparatoren for å produsere et PWM-signal. Deretter blir utgangen fra komparatoren gitt til en monostabil multivibrator som utløses med negativ flanke. Dermed, med bakkanten til PWM-signalet, blir utgangen fra den monostabile høy.
Dermed starter en puls av PPM-signalet ved bakkanten til PWM-signalet. Her skal det bemerkes at den høye utgangsvarigheten hovedsakelig avhenger av multivibratorens RC-komponenter. Så dette er hovedårsaken til at en stabil breddepuls oppnås i tilfellet med PPM-signalet.
PWM-signalets bakkant skifter gjennom det modulerende signalet, så med dette skiftet vil pulsene til PPM vise skift innenfor sin posisjon. PPM-signalets bølgeformrepresentasjon er vist nedenfor.
I bølgeformen ovenfor for pulsposisjonsmodulasjon er den første bølgeformen meldingssignalet, det andre signalet er et bæresignal og det tredje signalet er PWM-signalet. Dette signalet regnes som en referanse for PPM-signalgenereringen som vist i det siste diagrammet. I bølgeformene ovenfor kan vi legge merke til at endepunktet for PWM-pulsen samt startpunktet for PPM-pulsen er sammenfallende, som vises med den stiplede linjen.
Deteksjon av pulsposisjonsmodulasjon
Deteksjonen av pulsposisjonsmodulasjonsblokkdiagrammet er vist nedenfor. I det følgende blokkskjemaet kan vi observere at det inkluderer en pulsgenerator, SR FF, referansepulsgenerator og en PWM-demodulator.
PPM-signalet som sendes fra modulasjonskretsen vil bli forvrengt med støyen gjennom overføringen. Så dette forvrengte signalet vil nå demodulatorkretsen. Pulsgeneratoren som brukes i denne kretsen vil produsere en pulset bølgeform med en fast varighet. Denne bølgeformen er gitt til SR FFs tilbakestillingspinne. Referansepulsgeneratoren produserer en referansepuls med en fast periode når et overført PPM-signal er gitt til den. Så denne referansepulsen brukes til å stille inn SR FF. Ved utgangen av FF vil disse innstillings- og tilbakestillingssignalene generere et PWM-signal. Videre behandles dette signalet for å gi det opprinnelige meldingssignalet.
Hvordan fungerer pulsposisjonsmodulasjon?
Pulsposisjonsmodulasjon (PPM) fungerer ganske enkelt ved å overføre elektriske, optiske eller elektromagnetiske pulser til en datamaskin/en annen enhet for å kommunisere enkle data. Så den trenger at begge enhetene koordineres til en lignende klokke slik at den dekoder dataene basert på når pulsene ble kringkastet. Alternativt tillater en annen form for PPM kalt differensiell pulsposisjonsmodulasjon alle signaler å bli kodet avhengig av ulikhetene mellom kringkastingstider. Dette betyr at en mottakerenhet bare må overvåke ulikhetene i ankomsttider for å dekode en overføring.
Pulsposisjonsmodulasjonskrets
Generelt i PPM holdes amplituden og bredden til pulsene stabile, mens arrangementet av hver puls med referanse til referansepulsposisjonen er modifisert basert på det modulerende signalets øyeblikkelige samplede verdi. Kretsskjemaet for pulsposisjonsmodulasjon med en 555 timer er vist nedenfor.
Denne kretsen kan bygges med forskjellige elektroniske komponenter som 555 timer IC , motstander R1 og R2, Kondensatorer som C2 og C3, og diode D1. Angi tilkoblingene i henhold til kretsen gitt nedenfor.
I utgangspunktet 555 IC er en monolittisk IC som er tilgjengelig i en 8-pinners DIP-pakke. Den brukes i mange applikasjoner som brukes som en astabil multivibrator og bistabil multivibrator å generere den trekantede bølgen, firkantbølgen, etc. Så generering av PPM regnes også som en av applikasjonene til 555 IC.
La oss se hvordan PPM-signalet genereres ved å bruke PPM-kretsen ovenfor med 555 IC. For en generasjon av PWM-pulser og PPM-pulser, fungerer 555-timeren i monostabil modus. Monostabil modus er en av modusene til multivibratorer. Multivibratorer er generelt elektroniske kretser som ikke har en eller to stabile tilstander. Basert på de stabile tilstandene er det tre typer astabile, bistabile og monostabile multivibratorer.
Inngangs-PWM-pulsen tilføres pin 2 til 555 IC-lignende utløst inngang gjennom et differensieringsnettverk dannet av dioden D1, motstand R og kondensator C1. Nå basert på den mottatte inngangen på pin2, vil utgangen bli oppnådd ved pin3 på 555 timer IC. Utgangen vil forbli høy i løpet av tidsperioden bestemt av motstandene R2 og C2 slik at bredden og amplituden til hver puls forblir konstant og vi vil få et PPM-signal ved utgangen.
På denne måten brukes 555 timer IC for å generere et PPM-signal.
Fordeler
De fordelene med pulsposisjonsmodulasjon Inkluder følgende.
- PPM har mest effekteffektivitet sammenlignet med andre modulasjoner.
- Denne modulasjonen har mindre stabil amplitudestøyinterferens.
- Denne moduleringen skiller signalet enkelt fra et støyende signal.
- Den trenger mindre strøm sammenlignet med PAM.
- Separasjon av signal og støy er ekstremt enkelt
- Den har konstant overført effekt.
- Denne teknikken er enkel å dele signalet fra et støyende signal.
- Den trenger ekstremt mindre strøm sammenlignet med PAM og PDM på grunn av amplitude og kortvarig puls.
- Enkel støyfjerning og separasjon er ekstremt enkelt i denne typen modulering.
- Strømutnyttelsen er også ekstremt lav sammenlignet med andre modulasjoner på grunn av stabil pulsamplitude og -bredde.
- PPM kommuniserer bare enkle kommandoer fra en Tx til en Rx, så den brukes ofte i lette applikasjoner på grunn av dens lave systembehov.
Ulemper
De ulemper med pulsposisjonsmodulasjon Inkluder følgende.
- PPM er veldig komplekst.
- Den trenger mer båndbredde for overføring sammenlignet med PAM.
- Den er ekstremt følsom for multi-pathway interferens som ekko som kan forstyrre en overføring ved å endre forskjellen i ankomsttider for hvert signal.
- Synkronisering er nødvendig mellom sender og mottaker, noe som ikke er mulig hver gang, og vi krever en dedikert kanal for det.
- Spesielle enheter kreves for denne typen modulering.
applikasjoner
De anvendelser av pulsposisjonsmodulasjon Inkluder følgende.
- PPM brukes hovedsakelig i telekommunikasjonssystemer og lufttrafikkkontrollsystemer.
- Denne moduleringen brukes i radiokontroll, et optisk kommunikasjonssystem og militære applikasjoner.
- Denne teknikken brukes i fly, fjernstyrte biler, tog, etc.
- PPM brukes i ikke-koherent deteksjon der en mottaker ikke krever noe Faselåsløkke eller PLL for å spore transportørens fase.
- Den brukes i RF (radiofrekvens) kommunikasjon.
- Den brukes også i høyfrekvente, kontaktløse smartkort, radiofrekvens-ID-brikker, etc.
Altså handler dette om en oversikt over pulsposisjonsmodulasjon – arbeid og dets applikasjoner. Her er et spørsmål til deg, hva er PWM ?
