PAM проти PWM проти PPM: різниця та порівняння

Ключові винесення

1. PAM (амплітудна модуляція імпульсу) — це техніка модуляції, яка змінює амплітуду несучого сигналу відповідно до амплітуди модулюючого сигналу.
2. ШІМ (широтно-імпульсна модуляція) — це техніка модуляції, яка змінює ширину або тривалість імпульсів несучого сигналу на основі амплітуди модулюючого сигналу.
3. PPM (модуляція позиції імпульсу) — це техніка модуляції, яка змінює положення або час імпульсів фіксованої ширини протягом фіксованого періоду для представлення інформації, закодованої в модулюючому сигналі.

Що таке PAM?

Амплітудна модуляція імпульсу (PAM) — це метод кодування цифрових даних в аналоговий сигнал шляхом зміни амплітуди імпульсів за регулярним шаблоном. У PAM амплітуда змінюється пропорційно цифровим даним, що передаються.

PAM зазвичай використовується в цифрових системах зв’язку, таких як Ethernet та інші протоколи комп’ютерних мереж. Він також використовується в аудіо- та відеозаписі та передачі, а також у приладах і системах керування.

PAM вразливий до шуму та інших перешкод, які можуть вплинути на точність цифрових даних. PAM поєднується з методами виявлення та виправлення помилок для забезпечення надійності переданих даних.

Що таке ШІМ?

Широтно-імпульсна модуляція (ШІМ) — це техніка, яка використовується для керування потужністю, що подається на електронний пристрій або систему. ШІМ працює шляхом швидкого вмикання та вимикання джерела живлення, при цьому цикл «увімкнення» (відомий як ширина імпульсу) змінюється відповідно до бажаного вихідного сигналу.

У ШІМ відношення часу ввімкнення до часу вимкнення (відоме як робочий цикл) визначає кількість потужності, що подається на пристрій або систему. Середню напругу або струм, що надходять на пристрій, можна контролювати, змінюючи робочий цикл, що забезпечує точне керування вихідним сигналом.

ШІМ зазвичай використовується в таких додатках, як керування двигуном, керування освітленням і регулювання потужності в електронних пристроях. ШІМ можна використовувати для керування швидкістю двигуна шляхом зміни робочого циклу сигналу, що надсилається на двигун.

Що таке PPM?

Імпульсно-позиційна модуляція (PPM) — це техніка цифрової модуляції, яка передає аналогові сигнали по цифровому каналу зв’язку. PPM кодує аналоговий сигнал, змінюючи положення імпульсу в межах фіксованого періоду часу.

У PPM імпульс передається в певний час протягом фіксованого інтервалу часу, а положення імпульсу в межах інтервалу змінюється, щоб представити амплітуду аналогового сигналу, що передається. Положення імпульсу вимірюється відносно фіксованої опорної точки в межах інтервалу часу, наприклад початку інтервалу.

PPM використовується в радіо та дистанційному зондуванні, де аналогові сигнали повинні передаватися через цифрові канали. PPM може забезпечити краще співвідношення сигнал/шум, ніж інші методи цифрової модуляції.

Різниця між PAM, PWM і PPM

1. PAM кодує цифрові дані, змінюючи амплітуду імпульсів, PWM кодує цифрові дані, змінюючи ширину імпульсів, а PPM кодує аналогові сигнали, змінюючи положення імпульсів у межах фіксованого інтервалу часу.
2. PAM зазвичай використовується в цифрових системах зв’язку, таких як Ethernet та інші протоколи комп’ютерних мереж. ШІМ використовується в таких програмах, як керування двигуном, керування освітленням і регулювання потужності в електронних пристроях. PPM зазвичай використовується в програмах радіо та дистанційного зондування, де аналогові сигнали повинні передаватися через цифрові канали.
3. PAM може точно представляти цифрові дані, але вразливий до шуму та інших перешкод. ШІМ може забезпечити точне керування вихідним сигналом із високою ефективністю та мінімальними втратами енергії. PPM може забезпечити високу роздільну здатність і точність передачі аналогових сигналів.
4. PAM є відносно простим методом модуляції порівняно з PWM та PPM. ШІМ потребує більш складних схем і систем керування для генерування бажаного вихідного сигналу, а PPM вимагає точного часу та синхронізації для точного представлення аналогового сигналу.
5. PAM і PWM можуть бути чутливими до шумів і перешкод, що може вплинути на точність переданих даних. PPM може забезпечити краще співвідношення сигнал/шум, ніж PAM і PWM, оскільки він може точніше представляти аналоговий сигнал.

Порівняння між PAM, PWM і PPM

Параметри порівняння	PAM	ШІМ	PPM
Техніка кодування	Амплітудна модуляція імпульсів	Ширинтна модуляція імпульсів	Позиційна модуляція імпульсів
додаток	Цифрові системи зв'язку	Управління двигуном, регулювання потужності	Радіозв'язок, ДЗЗ
Точність	Може точно представляти цифрові дані	Забезпечує точний контроль виходу	Забезпечує високу роздільну здатність і точність передачі аналогових сигналів
складність	Проста техніка модуляції	Потрібні складні схеми та системи керування	Вимагає точного часу та синхронізації
Коефіцієнт сигнал-шум	Вразливий до шуму та перешкод	Чутливий до шуму та перешкод	Краще співвідношення сигнал/шум

посилання

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6384613/?casa_token=GAH-2MH3CMsAAAAA:Xjbn0cXseAX0_s0wmdwkObCKMsS8Ujmrjlh52GO1HLGbHwsGQYIrXkylLpNOG1tgpnkPvSbU0Gk

Останнє оновлення: 14 жовтня 2023 р