Pulspositionsmodulation (PPM) ist eine Form der Signalmodulation, in der M Nachrichtenbit durch das Übertragen eines einzelnen Pulses in einer von möglichen Zeitverschiebungen verschlüsselt werden. Das wird jeder T Sekunden, solch wiederholt, dass die übersandte Bit-Rate M/T Bit pro Sekunde ist. Es ist in erster Linie für optische Kommunikationssysteme nützlich, wo es dazu neigt, wenig oder keine Mehrpfad-Einmischung zu geben.

Synchronisation

Eine der Schlüsselschwierigkeiten, diese Technik durchzuführen, ist, dass der Empfänger richtig synchronisiert werden muss, um die lokale Uhr auf den Anfang jedes Symbols auszurichten. Deshalb wird es häufig unterschiedlich als Differenzialpulspositionsmodulation durchgeführt, wodurch jede Pulsposition hinsichtlich des vorherigen, solchen verschlüsselt wird, dass der Empfänger nur den Unterschied in der Ankunftszeit von aufeinander folgenden Pulsen messen muss. Es ist möglich, die Fortpflanzung von Fehlern zu angrenzenden Symbolen zu beschränken, so dass ein Fehler im Messen der Differenzialverzögerung eines Pulses nur zwei Symbole betreffen wird, anstatt alle aufeinander folgenden Maße zu betreffen.

Empfindlichkeit zur Mehrpfad-Einmischung

Beiseite von den Problemen bezüglich der Empfänger-Synchronisation ist der Schlüsselnachteil von PPM, dass es zur Mehrpfad-Einmischung von Natur aus empfindlich ist, die in Kanälen mit dem frequenzauswählenden Verblassen entsteht, wodurch das Signal des Empfängers ein oder mehr Echos jedes übersandten Pulses enthält. Da die Information in der Zeit der Ankunft (entweder unterschiedlich, oder hinsichtlich einer allgemeinen Uhr), die Anwesenheit verschlüsselt wird

eines oder mehr Echos kann es äußerst schwierig, wenn nicht unmöglich machen, um die richtige Pulsposition entsprechend dem übersandten Puls genau zu bestimmen.

Der Mehrpfad in Pulspositionsmodulationssystemen kann durch das Verwenden derselben Techniken leicht gelindert werden, die in Radarsystemen verwendet werden, die sich völlig auf die Synchronisation und Zeit der Ankunft des erhaltenen Pulses verlassen, um ihre Reihe-Position in Gegenwart von Echos zu erhalten.

Nichtzusammenhängende Entdeckung

Einer der Hauptvorteile von PPM ist, dass es eine M ary Modulationstechnik ist, die nichtzusammenhängend durchgeführt, solch werden kann, dass der Empfänger keine phasenstarre Schleife (PLL) zu verwenden braucht, um die Phase des Transportunternehmens zu verfolgen. Das macht es einen passenden Kandidaten für optische Kommunikationssysteme, wo zusammenhängende Phase-Modulation und Entdeckung schwierig und äußerst teuer sind. Die einzige weitere allgemeine M ary nichtzusammenhängende Modulationstechnik ist M ary Frequenzverschiebungstexteingabe (M FSK), der das zu PPM Doppel-Frequenzgebiet ist.

PPM gegen die M FSK

PPM und M FSK Systeme mit derselben Bandbreite, durchschnittlicher Macht und Übertragungsgeschwindigkeit von M/T Bit haben pro Sekunde identische Leistung in einem AWGN (Zusätzliches Weißes Gaussian Geräusch) Kanal. Jedoch unterscheidet sich ihre Leistung außerordentlich, wenn sie frequenzauswählende und frequenzflache verwelkende Kanäle vergleicht. Wohingegen das frequenzauswählende Verblassen Echos erzeugt, die für einige der M Zeitverschiebungen hoch störend sind, die verwendet sind, um PPM Daten zu verschlüsseln, zerreißt es auswählend nur etwas von der M mögliche Frequenzverschiebungen hat gepflegt, Daten für die M FSK zu verschlüsseln. Andererseits ist das frequenzflache Verblassen für die M FSK mehr störend als PPM, weil die ganze M der möglichen Frequenzverschiebungen durch das Verblassen verschlechtert wird, während die kurze Dauer des PPM Pulses bedeutet, dass nur einige von der M Zeitverschiebungen durch das Verblassen schwer verschlechtert werden.

Optische Kommunikationssysteme (sogar drahtlose) neigen dazu, schwache Mehrpfad-Verzerrungen zu haben, und PPM ist ein lebensfähiges Modulationsschema in vielen solchen Anwendungen.

Anwendungen für RF Kommunikationen

Engbandiger RF (Radiofrequenz) Kanäle mit der niedrigen Macht und den langen Wellenlängen (d. h., niedrige Frequenz) werden in erster Linie durch das flache Verblassen betroffen, und PPM wird besser angepasst als M FSK, um in diesen Drehbüchern verwendet zu werden. Eine allgemeine Anwendung mit diesen Kanaleigenschaften, zuerst verwendet am Anfang der 1960er Jahre, ist die Radiokontrolle des Musterflugzeuges, der Boote und der Autos. PPM wird in diesen Systemen mit der Position jedes Pulses verwendet, der die winkelige Position einer Entsprechungskontrolle auf dem Sender oder mögliche Staaten eines binären Schalters vertritt. Die Zahl von Pulsen pro Rahmen gibt die Zahl von kontrollierbaren verfügbaren Kanälen. Der Vorteil, PPM für diesen Typ der Anwendung zu verwenden, besteht darin, dass die Elektronik, die erforderlich ist, um das Signal zu decodieren, äußerst einfach ist, der zu kleinen, leichten Einheiten des Empfängers/Decoders führt.

(Musterflugzeuge verlangen Teile, die so leicht sind wie möglich).

Für die Musterradiokontrolle gemachte Rudermaschinen schließen etwas von der Elektronik ein, die erforderlich ist, den Puls zur Motorposition umzuwandeln - der Empfänger ist bloß erforderlich, die getrennten Kanäle zu entschachteln und die Pulse zu jeder Rudermaschine zu füttern.

Hoch entwickeltere R/C Systeme basieren jetzt häufig auf der Pulscode-Modulation, die komplizierter ist, aber größere Flexibilität und Zuverlässigkeit anbietet.

Pulspositionsmodulation ist auch für die Kommunikation an den ISO/IEC 15693 contactless kluge Karte sowie die HF Durchführung des EPC Protokolls der Klasse 1 für RFID Anhängsel gewöhnt.

Siehe auch

• Pulsumfang-Modulation
• Pulscode-Modulation
• Pulsdichte-Modulation
• Pulsbreite-Modulation
• Extremes Breitband