Импульсная модуляция

ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ, изменение по определённому закону параметров последовательности импульсных сигналов для передачи информации. В качестве модулируемой величины выбираются амплитуда импульса, его ширина, положение в последовательности импульсов и др. На рисунке представлены различные виды импульсной модуляции периодической последовательности импульсных сигналов (рис.,в) на примере кодирования сигнала синусоидальной формы (рис., б). При амплитудно-импульсной модуляции изменяется амплитуда прямоугольных импульсов (рис., в), при широтно-импульсной - длительность (ширина) импульсов (рис.,г), при фазово-импульсной - местоположение импульсов относительно импульсов тактовой (синхронизирующей) последовательности (рис.,д). Частотно-импульсная модуляция схожа с фазово-импульсной модуляцией. В оптическом или радиодиапазоне используется так называемая двойная модуляция, когда наряду с изменением параметров последовательности импульсов модулируют их высокочастотное заполнение.

Для передачи цифровых сигналов используется импульсно-кодовая модуляция. В этом случае амплитуда аналогового сигнала измеряется дискретно через равные промежутки времени. Для сохранения исходной информации количество оцифрованных значений в секунду (скорость оцифровки) должно быть кратным максимальной частоте в спектре аналогового сигнала. Каждое измеренное значение округляется до ближайшего уровня из нескольких заранее определённых значений. (Этот процесс называется квантованием.) Количество уровней всегда берётся кратным 2n (n - целое число), например, 8, 16, 32 или 64, а номер уровня представлен соответственно 3, 4, 5 или 6 битами. На выходе модулятора получается набор битов, а на приёмном конце канала связи демодулятор преобразует их в импульсы с тем же количеством уровней. Далее эти импульсы используются для восстановления аналогового сигнала (смотри Аналого-цифровой преобразователь).

Импульсная модуляция широко применяется в системах передачи и обработки информации (связь, вещание, локация в оптическом, микроволновом и радиодиапазонах длин волн; ЭВМ, процессоры, измерительная техника и др.).

Лит.: Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. 5-е изд. М., 2005; Браммер Ю. А., Пащук И. Н. Импульсные и цифровые устройства. 8-е изд. М., 2006; Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. 5-е изд. М., 2006.