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パルス振幅変調


名前が示すように、パルス振幅変調 (PAM) は、パルス搬送波の振幅がメッセージ信号の現在の振幅に従って変動するアナログ変調方式です。元の信号の振幅の後にパルス振幅変調信号の振幅が続きます。これは、信号が波全体の経路をトレースするためです。再構築された信号はナイキストレートでサンプリングされ、自然 PAM として知られる正確なカットオフ周波数を持つ効率的なローパス周波数 (LPF) を通過します。

信号変調の分野では、パルス振幅変調 (PAM) は、メッセージ情報が一連のパルスの振幅でエンコードされる変調の一種です。メッセージ信号のサンプル値が変化すると、キャリア パルス列の振幅が変化し、アナログ パルス変調方式になります。復調は、信号のすべての時間間隔で搬送波の振幅レベルを検出することによって行われます。

PAMSの種類

パルス振幅変調は、次の 2 つのタイプに分類されます。

<オール>
  • 単極性 PAM ですべてのパルスが確実に正になるように、事前設定された DC バイアスが適切な固定周波数で信号に適用されます。
  • 二重極性の PAM は、パルスが同時に正と負の両方であることを意味します。
  • デジタルデータの信号伝送の変更に関しては、パルス振幅変調が一般的に利用されており、非ベースバンドアプリケーションはパルスコード変調に完全に取って代わられ、最近ではパルス位置変調に取って代わられています.

    アナログ PAM を使用する場合、理論的には無数の異なるパルス振幅を持つことが可能です。デジタル PAM を使用すると、パルス振幅の数が 2 の累乗に減少します。たとえば、4 レベル PAM、8 レベル PAM、および 16 レベル PAM では、離散パルス振幅が実現可能です。

    パルス振幅変調 (PAM) と呼ばれる変調信号の瞬間的な振幅を使用して、各パルスの振幅を調整することができます。信号が一定間隔でサンプリングされると、各サンプルがサンプリング時の信号の振幅に比例する変調システムが作成されます。このテクノロジーを使用して、一連の信号パルスの振幅でデータをエンコードすることにより、データを送信します。

    キャリアパルス列は信号によって変調されるため、各パルスの振幅は変調信号に応じて変化し、各パルスの振幅はパルス送信時の m (t) の値によって決まります。 P>

    実際には、PAM 信号のパルスは、フラットトップ タイプ、自然タイプ、理想タイプのいずれかになります。フラットトップの PAM が最も人気があり、一般的に使用されています。送信中にフラットトップ PAM を使用する理由は、送信中にノイズが送信パルスの上部に干渉するためです。PAM パルスがフラットトップ PAM として設計されている場合、このノイズは容易に除去できます。 PAM 信号の自然なサンプルでは、​​パルスは信号の分散に応じて変動するトップを持ちます。このタイプのパルスが受信機によって検出されるとすぐに、ノイズによって汚染されます。その場合、パルスの頂点の形状を区別することが非常に困難になるため、この時点でのパルスの振幅検出は正確ではありません。

    PAM の生成

    PAM シグナルの作成中に行われる 2 つの操作があります。

    <オール>
  • メッセージ信号 m (t) を T(s) 秒ごとに瞬時にサンプリングします。ここで、サンプリング レート fs =1/T(s) は、サンプリング定理とサンプリング レート fs =1/T( s) は、サンプリング定理に従って選択されます
    1. T などの特定の定数値に達するまで、各サンプルの時間を増やします。

    パルス振幅変調は、パルスの振幅が変調信号に応答して変調される技術です。パルス振幅変調は、搬送波に変調信号を乗算することによって実行されます。変調信号は、図 (t) で m (t) として示されます。その結果、出力は一連のパルスで構成され、その振幅は適用される変調信号の量に応じて変動します。この特定のタイプのパルス振幅変調は自然 PAM と呼ばれ、パルスの頂点が変調信号の形状に従うことから、そのように名付けられました。

    これは変調器への周期的なスイッチング信号として機能し、オンにすると、変調信号のサンプルを出力に送信できます。サンプリング周期は、パルス列が定期的に繰り返される時間の長さです。 T(s) は、パルスの持続時間ではなく、1 つのサンプルの開始から次のサンプルの開始までの時間間隔であることに注意することが重要です。

    結論

    パルス振幅変調 (PAM) と呼ばれる変調信号の瞬間的な振幅を使用して、各パルスの振幅を調整することができます。信号が一定間隔でサンプリングされると、各サンプルがサンプリング時の信号の振幅に比例する変調システムが作成されます。このテクノロジーを使用して、一連の信号パルスの振幅でデータをエンコードすることにより、データを送信します。

    PAM は、純粋な正弦波変調信号と、搬送波パルスを生成する方形波発生器、および変調信号を生成する PAM 変調回路を組み合わせることによって作成されます。ウィーンブリッジ発振回路をベースにした正弦波発生器を採用する必要があります。これにより、出力で歪みの少ない正弦波を生成できる可能性があります。この回路では、振幅と周波数を調整するポテンショメータを使用して、ユーザーが発振器の振幅と周波数を微調整できるようにしています。











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