Comunicación analógica: modulación de pulsos
Después de la modulación de onda continua, la siguiente división es la modulación de pulsos. En este capítulo, analicemos las siguientes técnicas de modulación de impulsos analógicos.
- Modulación de amplitud de pulso
- Modulación de ancho de pulso
- Modulación de posición de pulso
Modulación de amplitud de pulso
En Pulse Amplitude Modulation (PAM) técnica, la amplitud de la portadora de pulsos varía, lo que es proporcional a la amplitud instantánea de la señal del mensaje.
La señal modulada en amplitud de pulso seguirá la amplitud de la señal original, ya que la señal traza el camino de toda la onda. En PAM natural, una señal muestreada a la velocidad de Nyquist se puede reconstruir, pasándola a través de unLow Pass Filter (LPF) con frecuencia de corte exacta.
Las siguientes figuras explican la modulación de amplitud de pulso.
Aunque la señal PAM pasa a través de un LPF, no puede recuperar la señal sin distorsión. Por lo tanto, para evitar este ruido, utilice un muestreo de superficie plana. La señal PAM de superficie plana se muestra en la siguiente figura.
Flat-top samplinges el proceso en el cual, la señal muestreada se puede representar en pulsos para los cuales la amplitud de la señal no se puede cambiar con respecto a la señal analógica, a muestrear. Las cimas de amplitud permanecen planas. Este proceso simplifica el diseño del circuito.
Modulación de ancho de pulso
En Pulse Width Modulation (PWM) o la técnica de Modulación de Duración de Pulso (PDM) o Modulación de Tiempo de Pulso (PTM), el ancho o la duración o el tiempo de la portadora de pulso varía, que es proporcional a la amplitud instantánea de la señal del mensaje.
El ancho del pulso varía en este método, pero la amplitud de la señal permanece constante. Los limitadores de amplitud se utilizan para hacer constante la amplitud de la señal. Estos circuitos recortan la amplitud a un nivel deseado y, por lo tanto, el ruido es limitado.
La siguiente figura explica los tipos de modulaciones de ancho de pulso.
Hay tres tipos de PWM.
Siendo constante el borde anterior del pulso, el borde posterior varía según la señal del mensaje. La forma de onda para este tipo de PWM se indica como (a) en la figura anterior.
Siendo constante el borde posterior del pulso, el borde anterior varía según la señal del mensaje. La forma de onda para este tipo de PWM se indica como (b) en la figura anterior.
Siendo constante el centro del pulso, el borde anterior y el borde posterior varían según la señal del mensaje. La forma de onda para este tipo de PWM se indica como (c) que se muestra en la figura anterior.
Modulación de posición de pulso
Pulse Position Modulation (PPM) es un esquema de modulación analógica 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 de un pulso de referencia, varía según el valor instantáneo muestreado de la señal del mensaje.
El transmisor tiene que enviar pulsos de sincronización (o simplemente pulsos de sincronización) para mantener el transmisor y el receptor sincronizados. Estos pulsos de sincronización ayudan a mantener la posición de los pulsos. Las siguientes figuras explican la modulación de posición de pulso.
La modulación de la posición del pulso se realiza de acuerdo con la señal modulada por ancho de pulso. Cada borde de salida de la señal modulada por ancho de pulso se convierte en el punto de partida para los pulsos en la señal PPM. Por lo tanto, la posición de estos pulsos es proporcional al ancho de los pulsos PWM.
Ventaja
Como la amplitud y el ancho son constantes, la potencia manejada también es constante.
Desventaja
La sincronización entre el transmisor y el receptor es imprescindible.
Comparación entre PAM, PWM y PPM
La siguiente tabla presenta la comparación entre tres técnicas de modulación.
| PAM | PWM | PPM |
|---|---|---|
| La amplitud es variada | El ancho es variado | La posición es variada |
| 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 varía con la amplitud de los pulsos. | La potencia instantánea del transmisor varía con la amplitud y el ancho de los pulsos. | La potencia instantánea del transmisor permanece constante con el ancho de los pulsos. |
| La complejidad del sistema es alta | La complejidad del sistema es baja | La complejidad del sistema es baja |
| La interferencia de ruido es alta | La interferencia de ruido es baja | La interferencia de ruido es baja |
| Es similar a la modulación de amplitud. | Es similar a la modulación de frecuencia. | Es similar a la modulación de fase. |