脈衝相位調製

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脈衝相位調製是中國科技名詞。

世界上最古老的四大文字系統，一是5500年前兩河流域蘇米爾人創造的楔形文字，二是5000多年前尼羅河流域古埃及人創造的聖書字，三是3300年前中國殷商時期的甲骨文，四是1500年前起源於中美洲的瑪雅文字。其它文字都早已消亡，只有中國文字的發展未曾斷裂，從商代一直傳承至今，漢字是世界上現存最古老的文字，這是我們中華民族寶貴的文化遺產。

目錄

名詞解釋

脈衝相位調製（PPM）最早由Pierce提出並應用於空間通信，是利用脈衝的相對位置來傳遞信息的一種調製方式。在光通信中，這種調製方式可以以最小的光平均功率達到最高的數據傳輸速率。PPM的優點在於：它僅需根據數據符號控制脈衝位置，不需要進行極性和脈衝幅度的控制，便於以較低的複雜度實現調製與解調，PPM特別適用於室內計算機紅外線通信和對潛通信等要求低平均功率傳輸信息的場合。PPM信號調製廣泛應用於超寬帶移動通信、光通信等現代通信前沿技術領域。PPM信號的調製和接收對通信系統的性能起很大作用。

分類

PPM調製採用斷續的周期性光脈衝作為載波，利用信源的二進制信息控制脈衝的位置。脈衝位置調製的形式主要有三種：單脈衝相位調製（L-PPM）、多脈衝相位調製（MPPM）以及差分脈衝相位調製（DPPM） 。

PPM調製系統的組成

在光無線通信系統中，大多設計為強度調製/直接檢測系統，OOK雖然是此系統中最容易實現的調製方式，但OOK的傳輸速率太低，而且不能滿足背景光較強或高速率通信時的要求，PPM調製則可以滿足這些要求，因為它是一種具有更高光功率利用率的調製方式。在PPM通信中，信息是由光脈衝所在的位置來表示的。將PPM幀的時隙劃分為M個時隙。在發射端，每log2M位的二進制信息轉化為一幀中某特定位置的一個光脈衝，在接收端，通過檢測判決光脈衝在幀中的位置，從而還原成為二進制信息。

該模型由FPGA處理單元、DSP控制單元和外圍處理單元組成。其中FPGA的功能是提取時隙同步信號和幀同步信號及對PPM信號解碼。DSP的功能是進行二進制信號的PWM編碼、控制系統、與主機通信、處理信號以及數字化模擬信號。外圍處理單元包括激光器調製驅動電路、PPM輸出單元、APD光電轉換、光學系統、預處理單元。

PPM信號的傳輸效率

信息的調製解調方式對通信性能具有決定性作用，在可靠的前提下，應選擇具有高的傳輸速率（單位時間傳輸的信息量）和高的傳輸效率（單位能量傳輸的信息量）的調製方式，雖然兩者可能會發生矛盾，在一個實際系統中應根據實際需要偏重一個方面。在速率一定的光無線通信領域中，要求傳輸功率儘可能小或者說效率儘可能高，PPM就滿足了以上要求。L-PPM脈衝功率與平均功率之比可以做得特別高，因為它採用斷續的周期性光脈衝作為載波，載波受到調製信號的控制，脈衝時間位置隨之發生變化而傳遞信息。L-PPM比OOK更能降低光輻射平均功率的要求。小輻射功率可以延長電源工作壽命，光L-PPM特別適合於室內計算機紅外無線通信要求低平均功率傳輸信息和對潛通信的場合，IR物理層採用PPM是無線局域網標準草案IEEE802.11的規定。

由表可見當保護時隙個數大於32時，L-PPM的功率利用率可以做得比OOK的高。只要取L大於16，L-PPM的能量利用率就可比OOK的高，因此L-PPM也稱為功率有效的調製。L-PPM特別適合於帶寬比較豐富而功率比較珍貴的通信環境或脈衝重複間隔有限制的通信系統。