И́МПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯ́ЦИЯ

Различные виды импульсной модуляции: a – немодулированная периодическая последовательность прямоугольных импульсов; б – передаваемый аналоговый сигнал синусоидальной формы; в – ампли...

И́МПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯ́ЦИЯ, 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 рис. пред­став­ле­ны разл. ви­ды И. м. пе­рио­дич. по­сле­до­ва­тель­но­сти им­пульс­ных сиг­на­лов (рис., а) 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 т. н. 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 макс. 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), напр., 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 (см. Ана­ло­го-циф­ро­вой пре­об­ра­зо­ва­тель).

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