Pols modulació (PM) és un tipus de modulació on el senyal es transmet en forma de pols. En aquest tipus de modulació, els senyals continus es mostren a intervals normals, de manera que aquesta tècnica de modulació s'utilitza per transmetre informació analògica. La modulació de pols es classifica en dos tipus de modulació analògica i modulació digital . La modulació analògica es classifica en tres tipus PAM, PWM i PPM, mentre que la modulació digital es classifica en codi de pols i modulació delta. Així doncs, aquest article tracta una visió general d'un dels tipus de modulació de pols, és a dir: modulació de la posició del pols teoria o PPM.
Què és la modulació de posició del pols?
La modulació de posició de pols és un tipus de modulació analògica que permet la variació dins de la posició dels polsos en funció de l'amplitud del senyal de modulació mostrejada s'anomena PPM o modulació de posició de pols. En aquest tipus de modulació, l'amplitud i l'amplada dels polsos es mantenen estables i la posició dels polsos només variat.
La tècnica PPM permet als ordinadors transmetre dades simplement mesurant el temps que triga a arribar a cada paquet de dades a l'ordinador. Per tant, s'utilitza amb freqüència en comunicacions òptiques on hi ha petites interferències de diverses vies. Aquesta modulació transmet totalment senyals digitals i no pot ser utilitzada per sistemes analògics. Transmet dades senzilles que no són eficients durant la transferència de fitxers.
Per saber més sobre la diferència entre PPM, PWM i PAM clica aquí
Diagrama de blocs de modulació de posició del pols
A continuació es mostra el diagrama de blocs de modulació de la posició del pols que genera un senyal PPM. Sabem que un senyal de modulació de posició de pols es genera fàcilment mitjançant un senyal PWM. Per tant, aquí a l'o/p del comparador, hem suposat que ja es genera un senyal PWM i ara hem de produir un senyal PPM.
Al diagrama de blocs anterior, es genera un senyal PAM des del modulador una vegada i, a més, es processa al comparador per produir un senyal PWM. Després d'això, la sortida del comparador es dóna a un multivibrador monoestable que s'activa per un front negatiu. Així, amb la vora posterior del senyal PWM, la sortida del monoestable augmenta.
Així, un pols del senyal PPM comença per la vora posterior del senyal PWM. Aquí, cal assenyalar que l'alta durada de sortida depèn principalment dels components RC del multivibrador. Per tant, aquesta és la raó principal per la qual s'aconsegueix un pols d'amplada estable en el cas del senyal PPM.
La vora posterior del senyal PWM es desplaça a través del senyal modulador, de manera que amb aquest canvi, els polsos de PPM mostraran canvis dins de la seva posició. La representació de la forma d'ona del senyal PPM es mostra a continuació.
A la forma d'ona anterior de modulació de posició de pols, la primera forma d'ona és el senyal del missatge, el segon senyal és un senyal portador i el tercer senyal és el senyal PWM. Aquest senyal es considera una referència per a la generació de senyal PPM tal com es mostra a l'últim diagrama. En les formes d'ona anteriors, podem notar que el punt final del pols PWM així com el punt de partida del pols PPM coincideix, que es mostra amb la línia de punts.
Detecció de modulació de posició del pols
A continuació es mostra la detecció del diagrama de blocs de modulació de la posició del pols. Al diagrama de blocs següent, podem observar que inclou un generador de polsos, SR FF, generador de polsos de referència i un demodulador PWM.
El senyal PPM que es transmet des del circuit de modulació es distorsionarà amb el soroll durant la transmissió. Així, aquest senyal distorsionat arribarà al circuit demodulador. El generador de polsos utilitzat en aquest circuit produirà una forma d'ona polsada amb una durada fixa. Aquesta forma d'ona es dóna al pin de restabliment de l'SR FF. El generador de polsos de referència produeix un pols de referència amb un període fix una vegada que se li dóna un senyal PPM transmès. Per tant, aquest pols de referència s'utilitza per establir l'SR FF. A la sortida del FF, aquests senyals d'establir i reiniciar generaran un senyal PWM. A més, aquest senyal es processa per donar el senyal del missatge original.
Com funciona la modulació de la posició del pols?
La modulació de posició de pols (PPM) funciona simplement transmetent polsos elèctrics, òptics o electromagnètics a un ordinador/un altre dispositiu per comunicar dades senzilles. Per tant, necessita que els dos dispositius estiguin coordinats amb un rellotge similar perquè descodifiqueu les dades en funció d'una vegada que es van emetre els polsos. Alternativament, una forma més de PPM anomenada modulació de posició de pols diferencial permet codificar tots els senyals en funció de la diferència entre els temps d'emissió. Això vol dir que un dispositiu receptor només ha de controlar la diferència en els temps d'arribada per descodificar una transmissió.
Circuit de modulació de posició de pols
Generalment en PPM, l'amplitud i l'amplada dels polsos es mantenen estables, mentre que la disposició de cada pols amb referència a la posició del pols de referència es modifica en funció del valor de mostreig instantani del senyal modulador. A continuació es mostra el diagrama de circuit de la modulació de la posició de pols amb un temporitzador 555.
Aquest circuit es pot construir amb diferents components electrònics com IC temporitzador 555 , resistències R1 i R2, Condensadors com C2 i C3, i díode D1. Doneu les connexions segons el circuit que es mostra a continuació.
Bàsicament, el 555 IC és un IC monolític que està disponible en un paquet DIP de 8 pins. S'utilitza en moltes aplicacions utilitzades com a multivibrador estable i multivibrador biestable per generar l'ona triangular, l'ona quadrada, etc. Per tant, la generació de PPM també es considera una de les aplicacions de 555 IC.
Vegem com es genera el senyal PPM mitjançant el circuit PPM anterior amb 555 IC. Per a una generació de polsos PWM i polsos PPM, el temporitzador 555 funciona en mode monoestable. El mode monoestable és un dels modes dels multivibradors. Els multivibradors són generalment circuits electrònics que no tenen un o dos estats estables. En funció dels estats estables, hi ha tres tipus de multivibradors astables, biestables i monoestables.
El pols PWM d'entrada s'aplica al pin2 de l'entrada activada de 555 IC a través d'una xarxa diferenciadora formada pel díode D1, la resistència R i el condensador C1. Ara, en funció de l'entrada rebuda al pin2, la sortida s'obtindrà al pin3 de 555 IC del temporitzador. La sortida es mantindrà alta durant el període de temps decidit per les resistències R2 i C2 de manera que l'amplada i l'amplitud de cada pols es mantindran constants i obtindrem un senyal PPM a la sortida.
D'aquesta manera, l'IC del temporitzador 555 s'utilitza per generar un senyal PPM.
Avantatges
El avantatges de la modulació de la posició del pols incloure el següent.
- PPM té la major eficiència energètica en comparació amb altres modulacions.
- Aquesta modulació té una interferència de soroll d'amplitud menys estable.
- Aquesta modulació separa fàcilment el senyal d'un senyal sorollós.
- Necessita menys potència en comparació amb PAM.
- La separació de senyal i soroll és extremadament senzilla
- Té una sortida de potència transmesa constant.
- Aquesta tècnica és senzilla per dividir el senyal d'un senyal sorollós.
- Necessita extremadament menys potència en comparació amb PAM i PDM a causa de l'amplitud i el pols de curta durada.
- La fàcil eliminació i separació del soroll és extremadament fàcil en aquest tipus de modulació.
- La utilització d'energia també és extremadament baixa en comparació amb altres modulacions a causa de l'amplitud i l'amplada del pols estable.
- PPM només comunica ordres simples d'un Tx a un Rx, de manera que s'utilitza amb freqüència en aplicacions lleugeres a causa de les seves baixes necessitats del sistema.
Desavantatges
El desavantatges de la modulació de la posició del pols incloure el següent.
- PPM és molt complex.
- Necessita més amplada de banda per a la transmissió en comparació amb PAM.
- És extremadament sensible a la interferència de diverses vies com el ressò que pot pertorbar una transmissió canviant la diferència en els temps d'arribada de cada senyal.
- La sincronització és necessària entre el transmissor i el receptor, cosa que no és factible cada vegada i necessitem un canal dedicat.
- Es necessiten dispositius especials per a aquest tipus de modulació.
Aplicacions
El aplicacions de la modulació de posició de pols incloure el següent.
- El PPM s'utilitza principalment en sistemes de telecomunicacions i sistemes de control de trànsit aeri.
- Aquesta modulació s'utilitza en el control de ràdio, un sistema de comunicació òptica i aplicacions militars.
- Aquesta tècnica s'utilitza en avions, cotxes teledirigits, trens, etc.
- PPM s'utilitza en la detecció no coherent sempre que un receptor no en requereix cap Bucle de bloqueig de fase o PLL per fer un seguiment de la fase del transportista.
- S'utilitza en la comunicació RF (radiofreqüència).
- També s'utilitza en targetes intel·ligents sense contacte d'alta freqüència, etiquetes d'identificació de radiofreqüència, etc.
Per tant, tot això es tracta una visió general de la modulació de la posició del pols – El treball i les seves aplicacions. Aquí tens una pregunta, què és PWM ?
