脉冲相位调制查看源代码讨论查看历史

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脉冲相位调制是中国科技名词。

世界上最古老的四大文字系统，一是5500年前两河流域苏米尔人创造的楔形文字，二是5000多年前尼罗河流域古埃及人创造的圣书字，三是3300年前中国殷商时期的甲骨文，四是1500年前起源于中美洲的玛雅文字。其它文字都早已消亡，只有中国文字的发展未曾断裂，从商代一直传承至今，汉字是世界上现存最古老的文字，这是我们中华民族宝贵的文化遗产。

名词解释

脉冲相位调制（PPM）最早由Pierce提出并应用于空间通信，是利用脉冲的相对位置来传递信息的一种调制方式。在光通信中，这种调制方式可以以最小的光平均功率达到最高的数据传输速率。PPM的优点在于：它仅需根据数据符号控制脉冲位置，不需要进行极性和脉冲幅度的控制，便于以较低的复杂度实现调制与解调，PPM特别适用于室内计算机红外线通信和对潜通信等要求低平均功率传输信息的场合。PPM信号调制广泛应用于超宽带移动通信、光通信等现代通信前沿技术领域。PPM信号的调制和接收对通信系统的性能起很大作用。

分类

PPM调制采用断续的周期性光脉冲作为载波，利用信源的二进制信息控制脉冲的位置。脉冲位置调制的形式主要有三种：单脉冲相位调制（L-PPM）、多脉冲相位调制（MPPM）以及差分脉冲相位调制（DPPM） 。

PPM调制系统的组成

在光无线通信系统中，大多设计为强度调制/直接检测系统，OOK虽然是此系统中最容易实现的调制方式，但OOK的传输速率太低，而且不能满足背景光较强或高速率通信时的要求，PPM调制则可以满足这些要求，因为它是一种具有更高光功率利用率的调制方式。在PPM通信中，信息是由光脉冲所在的位置来表示的。将PPM帧的时隙划分为M个时隙。在发射端，每log2M位的二进制信息转化为一帧中某特定位置的一个光脉冲，在接收端，通过检测判决光脉冲在帧中的位置，从而还原成为二进制信息。

该模型由FPGA处理单元、DSP控制单元和外围处理单元组成。其中FPGA的功能是提取时隙同步信号和帧同步信号及对PPM信号解码。DSP的功能是进行二进制信号的PWM编码、控制系统、与主机通信、处理信号以及数字化模拟信号。外围处理单元包括激光器调制驱动电路、PPM输出单元、APD光电转换、光学系统、预处理单元。

PPM信号的传输效率

信息的调制解调方式对通信性能具有决定性作用，在可靠的前提下，应选择具有高的传输速率（单位时间传输的信息量）和高的传输效率（单位能量传输的信息量）的调制方式，虽然两者可能会发生矛盾，在一个实际系统中应根据实际需要偏重一个方面。在速率一定的光无线通信领域中，要求传输功率尽可能小或者说效率尽可能高，PPM就满足了以上要求。L-PPM脉冲功率与平均功率之比可以做得特别高，因为它采用断续的周期性光脉冲作为载波，载波受到调制信号的控制，脉冲时间位置随之发生变化而传递信息。L-PPM比OOK更能降低光辐射平均功率的要求。小辐射功率可以延长电源工作寿命，光L-PPM特别适合于室内计算机红外无线通信要求低平均功率传输信息和对潜通信的场合，IR物理层采用PPM是无线局域网标准草案IEEE802.11的规定。

由表可见当保护时隙个数大于32时，L-PPM的功率利用率可以做得比OOK的高。只要取L大于16，L-PPM的能量利用率就可比OOK的高，因此L-PPM也称为功率有效的调制。L-PPM特别适合于带宽比较丰富而功率比较珍贵的通信环境或脉冲重复间隔有限制的通信系统。