Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ Číslo materiáluVY_32_INOVACE_ENI-2.MA-05_Modulace a Modulátory Název školyStřední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno AutorIng. Miroslav Krýdl Tematická oblastELEKTRONIKA Ročníkdruhý Datum tvorby Anotace Tematický celek je zaměřen na problematiku základů elektroniky. Prezentace je určena žákům 2.ročníku, slouží jako doplněk učiva. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Impulsová modulace

Základní parametry impulsového signálu jsou : - amplituda U n - šířka impulsu - š - posunutí náběžné hrany (čela) impulsu od základní polohy - p Pro modulaci platí, že typ modulace je odvozen od toho, který parametr je ovlivňován nf signálem. Ostatní parametry mají konstantní charakter. Ovlivňujeme-li nf modulačním signálem amplitudu Un nastává : Impulsová (pulsní) amplitudová modulace PAMU n – proměnná; š = konst.; p = konst.; Impulsová (pulsní) šířková modulace PŠMš – proměnná; U n = konst.; p = konst.; Impulsová (pulsní) polohová modulace PPM p - proměnná; U n = konst; š = konst.; Jednotlivé parametry impulsového signálu lze zakódovat číslicovým dvojkovým kódem, pak se jedná o impulsovou kódovou modulaci PCM. Základní druhy modulace s nosným impulsovým signálem UnUn t (s) U (V) šp UnUn šp

Signál získaný impulsovou amplitudovou modulací (PAM) je tvořen impulsy se stejnou šířkou a periodou, amplituda impulsu sleduje okamžitou hodnotu spojitého vzorkovaného signálu v okamžiku vzorkování. Systém PAM lze použít pouze na kratších přenosových trasách s nízkou hladinou šumu. vzorkování PAM - impulsově amplitudová modulace PAM modulace Obr. 8

Při impulsové šířkové modulaci (PŠM) je Informace o amplitudě signálu v okamžiku vzorkování zachycena šířkou impulsů. Amplituda impulsů získaných touto modulací je konstantní a nenese žádnou informaci. Na přijímací straně je proto možno amplitudovým omezením omezit zašumění signálu – v tom je přednost PŠM před PAM. vzorkování PŠM - impulsově šířková modulace PŠM modulace Obr. 9

Při vytvoření signálu impulsovou polohovou modulací (PPM) je informace o amplitudě vzorků vyjádřena okamžitou polohou (fází) impulsů. Amplituda i šířka impulsů zůstávají stejné a nenesou žádnou informaci. vzorkování PPM - impulsově polohová modulace PPM modulace Obr. 10

Při impulsové kódové modulaci (PCM) odpovídá každé kódové slovo na výstupu kvantizované amplitudě vzorku vstupního signálu. Přínos PCM spočívá v tom, že dvojková soustava PCM signálu má univerzální použití při zpracování i při přenosu informace, a jediným podstatným faktorem z hlediska dekódování PCM signálu je přítomnost či nepřítomnost kódového impulsu v přijatém kódovém slovu. Na příkladu jsou pro názornost použita 2 řádová místa – tedy 2 2 = 4 kvantizační hladiny. Jednotlivým vzorkům PAM se přiřadí hodnota vyjádřená v dvojkové soustavě podle příslušné kvantizační hladiny. Předností je tedy především malá citlivost na šum, rušení a snadná regenerace kódovaného signálu jeho tvarováním. Nevýhodou je potřeba vysokých přenosových rychlostí – PCM signál vyžaduje několikanásobně širší frekvenční pásmo než vzorkovaný spojitý signál. Zpracování a přenos může být v sériovém nebo paralelním kódu. Paralelní kód umožňuje vysokou přenosovou rychlost snížit. PCM - impulsově kódová modulace Obr. 11

PCM - impulsově kódová modulace (16 kvantizačních úrovní) U (V) t (s)

Otázky ke zkoušení 1)Co je to vzorkování signálu ? 2)Jaké jsou podmínky vzorkovacího signálu ? 3)Popiš princip modulace PAM. 4)Popiš princip modulace PŠM. 5)Popiš princip modulace PPM. 6)Popiš princip modulace PCM. 7)Co jsou kvantizační hladiny ? 8)Kolik je kvantizačních hladin při vyjádření v n-řádech (např. pro 2; 4; 8; n řádů) ?

Kesl, Jan. Elektronika I – Analogová technika. Praha :BEN, s. ISBN Obr. 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10;11: Ing. Hojka, Jiří.; Ing. Vomela,Ladislav. Radioelektronická zařízení II. Praha :SNTL, s. ISBN L26-C2-IV-31/ Ilustrace: archiv autora Použité zdroje: