脈沖位置調制英文解釋翻譯、脈沖位置調制的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 pulse position modulation
分詞翻譯:
脈沖的英語翻譯:
impulse; pulse
【計】 pulse
【化】 pulse
【醫】 pulse
位置的英語翻譯:
place; position; locality; location; situation; station
【計】 LOC; location; POS; position
【醫】 P; position; Sisyrinchium galaxioides; situs
【經】 position
調制的英語翻譯:
confect; modulate
【計】 delta modulation; MOD; modulation
【醫】 modulation
專業解析
脈沖位置調制(Pulse Position Modulation, PPM)是一種将模拟信號或數字信息編碼到一系列脈沖波形中的調制技術。其核心特征在于:信息承載于脈沖在時間軸上的精确位置(時間偏移)上,而非脈沖的幅度或寬度。以下是詳細解釋:
一、 核心原理與定義
在脈沖位置調制中,一個時間周期(稱為時隙或幀)被劃分為若幹個可能的位置。每個信息符號(例如一個數據比特或一組比特)通過在該周期内選擇一個特定的時間位置來發射一個短脈沖進行表示。脈沖的幅度和寬度通常保持恒定不變。接收端通過精确檢測脈沖到達的時間點來解調出發送的信息。
- 漢英對照關鍵術語:
- 脈沖位置調制 - Pulse Position Modulation (PPM)
- 時隙/幀 - Time Slot / Frame
- 脈沖位置 - Pulse Position
- 時間偏移 - Time Shift / Time Offset
- 恒定幅度 - Constant Amplitude
- 恒定寬度 - Constant Width
- 解調 - Demodulation
二、 技術特點
- 抗幅度幹擾能力強: 由于信息承載于時間位置而非幅度,PPM對信道中的幅度噪聲、衰減和幹擾具有天然的抵抗力。隻要接收機能準确識别脈沖的有無及其出現時刻,就能恢複信息。
- 功率效率較高: 發射機僅在特定時刻發射短脈沖,平均發射功率相對較低。
- 需要精确同步: 接收端需要與發送端保持精确的時間同步(幀同步和符號同步),才能準确判斷脈沖屬于哪個時隙以及在時隙内的具體位置。這是PPM系統實現的關鍵挑戰之一。
- 帶寬需求: 為了區分不同位置的脈沖,脈沖本身需要非常窄(短),這導緻信號占據的頻譜帶寬較寬。因此,PPM通常是一種寬帶調制技術。
三、 數學表達(簡化)
假設一個符號周期 (T) 被劃分為 (M) 個等長的時隙(對應 (log_2M) 個比特)。信息符號 (s) (取值範圍 (0) 到 (M-1)) 對應的脈沖發射時間 (t_s) 可表示為:
$$
t_s = s cdot frac{T}{M} + t_0
$$
其中 (t_0) 是幀的起始時間參考點。接收端測量到脈沖時間 (t_r) 後,解調出的符號 (hat{s}) 為:
$$
hat{s} = leftlfloor frac{(t_r - t_0) cdot M}{T} rightrfloor
$$
((lfloor cdot rfloor) 表示向下取整)。
四、 主要應用領域
- 光通信(特别是自由空間光通信): PPM 因其高功率效率和抗背景光幹擾能力,在激光通信(如衛星間鍊路、深空通信)中廣泛應用。
- 無線通信(UWB): 超寬帶通信利用極窄脈沖傳輸信息,PPM 是其早期采用的一種基本調制方式,用于在極寬的頻譜上低功率傳輸數據。
- 遙控系統: 一些紅外遙控器(如老式設備)采用 PPM 或其變種(如 Pulse Distance Modulation,可視為一種二進制 PPM)來編碼按鍵信息。
- 雷達與測距: PPM 原理可用于精确的時間間隔測量,應用于激光雷達(LiDAR)等測距技術中。
參考資料:
- Proakis, J. G., & Salehi, M. Digital Communications (5th ed.). McGraw-Hill. (Chapter on Modulation Techniques) [經典數字通信教材]
- IEEE Communications Society. IEEE Transactions on Communications. (Various papers on PPM performance analysis and synchronization). [IEEE通信領域頂級期刊]
- Sklar, B. Digital Communications: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Prentice Hall. (Section on Pulse Modulation) [權威通信技術教材]
- 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官網介紹光通信應用]
- 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期刊論文示例]
網絡擴展解釋
脈沖位置調制(Pulse Position Modulation, PPM)是一種通過改變脈沖在時間軸上的相對位置來傳遞信息的數字調制技術。以下是詳細解釋:
1.基本定義
PPM将二進制數據轉換為脈沖序列,每個數據符號對應一個特定位置的脈沖,而脈沖的幅度和寬度保持不變。例如,在4-PPM中,二進制“00”可能對應第1個時隙的脈沖,“01”對應第2個時隙,以此類推。
2.工作原理
- 調制過程:将數字信號按二進制分組(如n位),每組映射到固定時間周期内的一個時隙位置,僅在該時隙發射脈沖。例如,若n=2,則需劃分4個時隙($2^n$),每組數據對應其中一個時隙的脈沖。
- 數學表達:若數據組為$M=(m_1,m_2,...,mn)$,則映射到位置$l$的公式為:
$$
l = sum{i=1}^n m_i cdot 2^{n-i}
$$
3.主要分類
- 單脈沖相位調制(L-PPM):每個周期僅發射一個脈沖,適用于低功耗場景。
- 多脈沖相位調制(MPPM):每個周期發射多個脈沖,提升抗幹擾能力。
- 差分脈沖相位調制(DPPM):通過差分編碼減少時間同步需求,適合複雜信道。
4.核心優勢
- 低功耗:僅需控制脈沖位置,無需調整幅度或極性,適合光通信等低平均功率場景。
- 抗幹擾性強:對信道噪聲和幅度衰減不敏感。
- 高效率:在相同帶寬下,數據傳輸速率較高。
5.應用領域
- 光通信:如紅外遙控、室内無線通信。
- 超寬帶(UWB):用于短距離高速數據傳輸。
- 軍事通信:如對潛通信,依賴其可靠性和抗幹擾性。
如需更完整的分類或技術細節,可參考、2、4的原始内容。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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