脉冲幅度调制PAM

《现代通信技术》课程脉冲幅度调制PAM目录脉冲调制的概念01自然抽样的PAM02平顶抽样的PAM033.1脉冲调制的概念调制：基带信号改变高频载波的某一参量。连续波调制：常用正弦载波信号，但并非唯一的载波形式。脉冲调制：在时间上离散的脉冲串同样可以作为载波，这时的调制是用基带信号m(t)去改变脉冲的某些参数而达到的。分类：按基带信号改变脉冲参数（幅度、宽度、出现时间位置）的不同，脉冲调制分为：脉幅调制（PAM）脉宽调制（PWM）脉位调制（PPM）3.1脉冲调制的概念图1PAM、PDM、PPM信号波形3.1脉冲调制的概念2023/5/135脉幅调制(PAM)：就是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方式。自然抽样的脉冲调幅平顶抽样的脉冲调幅3.2自然抽样的PAM2023/5/136自然抽样又称曲顶抽样，它是指抽样后的脉冲幅度（顶部）随被抽样信号m(t)变化，原理框图如图2所示。其中，脉冲载波s(t)宽度为τ，周期Ts（Ts=1/(2fH)），则：图2自然抽样的PAM原理框图（1）3.2自然抽样的PAM2023/5/137从图3(d)可以看出，它与理想抽样的频谱非常相似，n=0的成分是(τ/Ts)M(ω)，与原信号谱M(ω)只差一个比例常数(τ/Ts)，可用低通滤波器从Ms(ω)中滤出M(ω)，从而恢复基带信号m(t)。图3自然抽样的PAM波形及频谱3.2自然抽样的PAM2023/5/138比较理想抽样与自然抽样的不同之处是：它们调制与解调过程相同，差别只是采用的抽样信号不同。理想抽样的信号带宽为无穷大；自然抽样频谱的包络按Sa函数随频率增高而下降，因此带宽是有限的，且与τ有关。τ越大，带宽越小，这有利于信号的传输，但τ大会导致时分复用的路数减少，显然τ的大小要兼顾带宽和复用路数这两个互相矛盾的要求。

3.3平顶抽样的PAM2023/5/139平顶抽样又叫瞬时抽样，它与自然抽样的不同之处在于它的抽样后信号中的脉冲均具有相同的形状——顶部平坦的矩形脉冲，矩形脉冲的幅度即为瞬时抽样值。平顶抽样PAM信号可由理想抽样和脉冲形成电路产生，如图4所示，脉冲形成电路的作用就是把冲激脉冲变为矩形脉冲。图4平顶抽样信号及其产生原理框图3.3平顶抽样的PAM2023/5/1310矩形脉冲形成电路的冲激响应为h(t)，基带信号m(t)经过理想抽样后得到的信号ms(t)表示为：平顶抽样PAM信号，可表示为：波形如下图所示。图4平顶抽样信号及其产生原理框图3.3平顶抽样的PAM2023/5/1311设脉冲形成电路传输函数为,则输出的平顶抽样信号mH(t)的频谱为：即：解调原理如图5所示：mH(t)在滤波之前先用特性为1/Ｈ(ω)频谱校正网络加以修正，然后经过低通滤波器，便能无失真地恢复原基带信号m(t)。图6-13平顶抽样PAM信号的解调原理框图3.3平顶抽样的PAM2023/5/1312为了在实际应用中，平顶抽样信号采用抽样保持电路来实现，得到的脉冲为矩形脉冲。在后面将讲到的PCM系统的编码中，编码器的输入就是经抽样保持电路得到的平顶抽样脉冲。在实际应用中，恢复信号的低通滤波器也不可能是理想的，因此考虑到实际滤波器可能实现的特性，抽样速率fs要比2f