Pulssi-amplitudimodulaatio - Pulse-amplitude modulation

PAM: n periaate: (1) alkuperäinen signaali, (2) PAM-signaali, (a) signaalin amplitudi, (b) aika
Passband- modulointi
Analoginen modulointi
Digitaalinen modulointi
Hierarkkinen modulointi
Hajaspektri
Katso myös

Pulssi-amplitudimodulaatiota ( PAM ), on muoto signaalin modulaation , jossa viesti-informaatio on koodattu amplitudi sarjan signaalin pulsseja. Se on analoginen pulssi modulointimenetelmän, jossa amplitudien junan kantoaallon pulssien vaihdellaan näytearvon viestisignaalin. Demodulointi suoritetaan havaitsemalla kantoaallon amplituditaso jokaisella jaksolla.

Tyypit

Pulssiamplitudimodulaatiota on kahta tyyppiä:

  • In yksi polaarisuus PAM , sopiva kiinteä DC bias lisätään signaalista sen varmistamiseksi, että kaikki pulssit ovat positiivisia.
  • In kaksinkertainen napaisuus PAM , pulssit ovat sekä positiivisia että negatiivisia.

Pulssiamplitudimodulaatiota käytetään laajalti digitaalisen datan signaalinsiirron moduloinnissa , ja muut kuin kantataajuiset sovellukset on korvattu suurelta osin pulssikoodimodulaatiolla ja viime aikoina pulssipaikannusmodulaatiolla .

Mahdollisten pulssiamplitudien lukumäärä analogisessa PAM: ssa on teoreettisesti ääretön. Digitaalinen PAM vähentää pulssimplitudien lukumäärän kahden tehoon. Esimerkiksi 4-tason PAM: ssä on mahdollisia erillisiä pulssimplitudeja; 8-tason PAM: ssä on mahdollisia erillisiä pulssimplitudeja; ja 16-tason PAM: ssä on mahdollisia erillisiä pulssimplitudeja.

Käyttää

Ethernet

Jotkin Ethernet- tiedonsiirtostandardin versiot ovat esimerkkejä PAM: n käytöstä. Erityisesti 100BASE-T4- ja BroadR-Reach Ethernet -standardit käyttävät kolmitasoista PAM-modulaatiota (PAM-3), 1000BASE-T Gigabit Ethernet käyttää viisitasoista PAM-5-modulaatiota ja 10GBASE-T 10 Gigabit Ethernet käyttää Tomlinson-Harashimaa Esikoodattu (THP) versio pulssi-amplitudimodulaatiosta 16 erillisellä tasolla (PAM-16), koodattu kaksiulotteiseen ruutulautakuvioon, joka tunnetaan nimellä DSQ128. 25 Gigabitin Ethernet ja jotkut 100 Gigabitin Ethernetin ja 200 Gigabitin Ethernetin kuparivaihtoehdot käyttävät PAM-4-modulaatiota.

GDDR6X

Micronin ja Nvidian kehittämä GDDR6X , jota käytettiin ensin Nvidia RTX 3080- ja 3090- näytönohjaimissa, käyttää PAM4-signalointia 2 bitin lähettämiseen kellojaksossa tarvitsematta turvautua korkeampiin taajuuksiin tai kahteen kanavaan tai kaistaan, joihin liittyy lähettimiä ja vastaanottimia. lisätä virran tai tilan kulutusta ja kustannuksia. Suuremmat taajuudet vaativat suurempaa kaistanleveyttä, mikä on merkittävä ongelma yli 28 GHz: n yritettäessä lähettää kuparin kautta. PAM4: n toteuttaminen maksaa enemmän kuin aikaisempi NRZ-koodaus (ei paluuta nollaan, PAM2) osittain siksi, että se vaatii enemmän tilaa integroiduissa piireissä ja on alttiimpi SNR (signaali-kohinasuhde) -ongelmille.

Valokuvabiologia

Käsitettä käytetään myös fotosynteesin tutkimiseen erikoistuneella laitteella, johon sisältyy fluoresenssin nousun ja hajoamisen kinetiikan spektrofluorometrinen mittaus tilakoidikalvojen valoa keräävässä antennissa, kysyttäen siten valosysteemien tilan eri näkökohtia erilaisissa ympäristöolosuhteissa olosuhteissa. Toisin kuin perinteiset pimeään sovitetut klorofyllifluoresenssimittaukset , pulssimplitudin fluoresenssilaitteet mahdollistavat mittaamisen ympäristön valaistusolosuhteissa, mikä teki mittauksista huomattavasti monipuolisempia.

Elektroniset ohjaimet LED-valaistukseen

Pulssiamplitudimodulaatio on myös kehitetty valoa emittoivien diodien (LED) ohjaamiseksi , erityisesti valaistussovelluksia varten. PAM-tekniikkaan perustuvat LED-ohjaimet tarjoavat paremman energiatehokkuuden muihin järjestelmiin, jotka perustuvat muihin yleisiin kuljettajan modulointitekniikoihin, kuten pulssinleveyden modulointiin (PWM), koska LEDin läpi kulkeva eteenpäin suuntautuva virta on suhteessa valotehoon ja LED-tehokkuuteen kasvaa eteenpäin suuntautuvan virran vähentyessä.

Pulssiamplitudimodulaation LED-ohjaimet pystyvät synkronoimaan pulssit useiden LED-kanavien yli mahdollistamaan täydellisen värien sovituksen. Johtuen PAM: n luontaisesta luonteesta yhdessä LEDien nopean kytkentänopeuden kanssa, on mahdollista käyttää LED-valaistusta langattoman tiedonsiirron välineenä suurella nopeudella.

Digitaalinen televisio

Pohjois-Amerikan Advanced Television Systems Committee standardeja varten digitaalinen televisio käyttää eräänlaista PAM lähettää dataa, joka muodostaa televisiosignaalin. Tämä järjestelmä, joka tunnetaan nimellä 8VSB , perustuu kahdeksan tason PAM: iin. Se käyttää lisäprosessointia tukahduttaakseen yhden sivukaistan ja hyödyntäen siten rajoitettua kaistanleveyttä tehokkaammin . Käyttämällä yhtä 6 MHz: n kanavan allokointia, kuten edellisessä NTSC- analogisessa standardissa on määritelty , 8VSB pystyy lähettämään 32 Mbit / s. Virheenkorjauskoodien ja muiden yleiskustannusten laskemisen jälkeen signaalin datanopeus on 19,39 Mbit / s.

Katso myös

Huomautuksia

Viitteet