脉冲位置调制英文解释翻译、脉冲位置调制的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 pulse position modulation
分词翻译:
脉冲的英语翻译:
impulse; pulse
【计】 pulse
【化】 pulse
【医】 pulse
位置的英语翻译:
place; position; locality; location; situation; station
【计】 LOC; location; POS; position
【医】 P; position; Sisyrinchium galaxioides; situs
【经】 position
调制的英语翻译:
confect; modulate
【计】 delta modulation; MOD; modulation
【医】 modulation
专业解析
脉冲位置调制(Pulse Position Modulation, PPM)是一种将模拟信号或数字信息编码到一系列脉冲波形中的调制技术。其核心特征在于:信息承载于脉冲在时间轴上的精确位置(时间偏移)上,而非脉冲的幅度或宽度。以下是详细解释:
一、 核心原理与定义
在脉冲位置调制中,一个时间周期(称为时隙或帧)被划分为若干个可能的位置。每个信息符号(例如一个数据比特或一组比特)通过在该周期内选择一个特定的时间位置来发射一个短脉冲进行表示。脉冲的幅度和宽度通常保持恒定不变。接收端通过精确检测脉冲到达的时间点来解调出发送的信息。
- 汉英对照关键术语:
- 脉冲位置调制 - Pulse Position Modulation (PPM)
- 时隙/帧 - Time Slot / Frame
- 脉冲位置 - Pulse Position
- 时间偏移 - Time Shift / Time Offset
- 恒定幅度 - Constant Amplitude
- 恒定宽度 - Constant Width
- 解调 - Demodulation
二、 技术特点
- 抗幅度干扰能力强: 由于信息承载于时间位置而非幅度,PPM对信道中的幅度噪声、衰减和干扰具有天然的抵抗力。只要接收机能准确识别脉冲的有无及其出现时刻,就能恢复信息。
- 功率效率较高: 发射机仅在特定时刻发射短脉冲,平均发射功率相对较低。
- 需要精确同步: 接收端需要与发送端保持精确的时间同步(帧同步和符号同步),才能准确判断脉冲属于哪个时隙以及在时隙内的具体位置。这是PPM系统实现的关键挑战之一。
- 带宽需求: 为了区分不同位置的脉冲,脉冲本身需要非常窄(短),这导致信号占据的频谱带宽较宽。因此,PPM通常是一种宽带调制技术。
三、 数学表达(简化)
假设一个符号周期 (T) 被划分为 (M) 个等长的时隙(对应 (log_2M) 个比特)。信息符号 (s) (取值范围 (0) 到 (M-1)) 对应的脉冲发射时间 (t_s) 可表示为:
$$
t_s = s cdot frac{T}{M} + t_0
$$
其中 (t_0) 是帧的起始时间参考点。接收端测量到脉冲时间 (t_r) 后,解调出的符号 (hat{s}) 为:
$$
hat{s} = leftlfloor frac{(t_r - t_0) cdot M}{T} rightrfloor
$$
((lfloor cdot rfloor) 表示向下取整)。
四、 主要应用领域
- 光通信(特别是自由空间光通信): PPM 因其高功率效率和抗背景光干扰能力,在激光通信(如卫星间链路、深空通信)中广泛应用。
- 无线通信(UWB): 超宽带通信利用极窄脉冲传输信息,PPM 是其早期采用的一种基本调制方式,用于在极宽的频谱上低功率传输数据。
- 遥控系统: 一些红外遥控器(如老式设备)采用 PPM 或其变种(如 Pulse Distance Modulation,可视为一种二进制 PPM)来编码按键信息。
- 雷达与测距: PPM 原理可用于精确的时间间隔测量,应用于激光雷达(LiDAR)等测距技术中。
参考资料:
- Proakis, J. G., & Salehi, M. Digital Communications (5th ed.). McGraw-Hill. (Chapter on Modulation Techniques) [经典数字通信教材]
- IEEE Communications Society. IEEE Transactions on Communications. (Various papers on PPM performance analysis and synchronization). [IEEE通信领域顶级期刊]
- Sklar, B. Digital Communications: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Prentice Hall. (Section on Pulse Modulation) [权威通信技术教材]
- NASA Deep Space Network. Optical Communications. https://www.nasa.gov/mission_pages/tdm/opticalcomm/index.html (Provides context on PPM's use in space applications). [NASA官网介绍光通信应用]
- Barry, J. R., Kahn, J. M., Krause, W. J., Lee, E. A., & Messerschmitt, D. G. Simulation of multipath impulse response for indoor wireless optical channels. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 11(3), 367-379. (Example of research involving PPM in optical channels). [IEEE期刊论文示例]
网络扩展解释
脉冲位置调制(Pulse Position Modulation, PPM)是一种通过改变脉冲在时间轴上的相对位置来传递信息的数字调制技术。以下是详细解释:
1.基本定义
PPM将二进制数据转换为脉冲序列,每个数据符号对应一个特定位置的脉冲,而脉冲的幅度和宽度保持不变。例如,在4-PPM中,二进制“00”可能对应第1个时隙的脉冲,“01”对应第2个时隙,以此类推。
2.工作原理
- 调制过程:将数字信号按二进制分组(如n位),每组映射到固定时间周期内的一个时隙位置,仅在该时隙发射脉冲。例如,若n=2,则需划分4个时隙($2^n$),每组数据对应其中一个时隙的脉冲。
- 数学表达:若数据组为$M=(m_1,m_2,...,mn)$,则映射到位置$l$的公式为:
$$
l = sum{i=1}^n m_i cdot 2^{n-i}
$$
3.主要分类
- 单脉冲相位调制(L-PPM):每个周期仅发射一个脉冲,适用于低功耗场景。
- 多脉冲相位调制(MPPM):每个周期发射多个脉冲,提升抗干扰能力。
- 差分脉冲相位调制(DPPM):通过差分编码减少时间同步需求,适合复杂信道。
4.核心优势
- 低功耗:仅需控制脉冲位置,无需调整幅度或极性,适合光通信等低平均功率场景。
- 抗干扰性强:对信道噪声和幅度衰减不敏感。
- 高效率:在相同带宽下,数据传输速率较高。
5.应用领域
- 光通信:如红外遥控、室内无线通信。
- 超宽带(UWB):用于短距离高速数据传输。
- 军事通信:如对潜通信,依赖其可靠性和抗干扰性。
如需更完整的分类或技术细节,可参考、2、4的原始内容。
分类
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