PPM和PCM的工作原理
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2013-02-26
14:45:47
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PPM 和 PCM 的工作原理：
前面提到了 PPM 和 PCM 编解码技术，那么，究竟什么是 PPM 和 PCM 呢？两者又有什
么区别呢？
PCM 是英文 pulse-code modulation 的缩写，中文的意思是：脉冲编码调制，又称脉码调
制。PPM 是英文 pulse position modulation 的缩写，中文意思是：脉冲位置调制，又称脉位
调制，这里顺便提一句，有些航模爱好者误将 PPM 编码说成是 FM，其实这是两个不同的
概念。前者指的是信号脉冲的编码方式，后者指的是高频电路的调制方式。比例遥控发射
电路的工作原理如图 1 所示。操作通过操纵发射机上的手柄，将电位器组值的变化信息送
人编码电路。编码电路将其转换成一组脉冲编码信号（PPM 或 PCM）。这组脉冲编码信号
经过高频调制电路（AM 或 FM）调制后，再经高放电路发送出去。
目前，比例遥控设备中最常用的两种脉冲编码方式就是 PPM 和 PCM：最常用的两种高
频调制方式是 FM 调频和 AM 调幅：最常见的组合为 PPM/AM 脉位调制编码/调幅、PPM/
FM 脉位调制编码/调频、PPM/FM 脉冲调制编码/调频三种形式。通常的 PPM 接收解码电路
都由通用的数字集成电路组成，如 CD4013，CD4015 等。对于这类电路来说，只要输入脉
冲的上升沿达到一定的高度，都可以使其翻转。这样，一旦输入脉冲中含有干扰脉冲，就
会造成输出混乱。由于干扰脉冲的数量和位置是随机的，因此在接收机输出端产生的效果
就是“抖舵”。除此之外，因电位器接触不好而造成编码波形的畸变等原因，也会影响接收
效果，造成“抖舵”。对于窄小的干扰脉冲，一般的 PPM 电路可以采用滤波的方式消除；而
对于较宽的干扰脉冲，滤波电路就无能为力了。这就是为什么普通的 PPM 比例遥控设备，
在强干扰的环境下或超出控制范围时会产生误动作的原因。尤其是在有同频干扰的情况下
模型往往会完全失控。
PPM 的编解码方式一般是使用积分电路来实现的，而 PCM 编解码则是用模/数（A/D）
和数/模（D/A）转技术实现的。
首先，编码电路中模/数转换部分将电位器产生的模拟信息转换成一组数字脉冲信号。由
于每个通道都由 8 个脉冲组成，再加上同步脉冲和校核脉冲，因此每个脉冲包含了数十个
脉冲信号。在这里，每一个通道都是由 8 个信号脉冲组成。其脉冲个数永远不变，只是脉
冲的宽度不同。宽脉冲代表“1”，窄脉冲代表“0”。这样每个通道的脉冲就可用 8 位二进制数
据来表示，共有 256 种变化。接收机解码电路中的单片机（单片计算机，下同）收到这种
数字编码信号后，再经过数/模转换，将数字信号还原成模拟信号。由于在空中传播的是数
字信号，其中包含的信号只代表两种宽度。这样，如果在此种编码脉冲传送过程中产生了
干扰脉冲，解码电路中的单片机就会自动将与“0”或“1”脉冲宽度不相同的干扰脉冲自动清除。
如果干扰脉冲与“0”或“1”脉冲的宽度相似或干脆将“0”脉冲干扰加宽成“1”脉冲，解码电路的
单片机也可以通过计数功能或检验校核码的方式，将其滤除或不予输出。而因电位器接触
不良对编码电路造成的影响,也已由编码电路中的单片机将其剔除,这样就消除了各种干扰造
成误动作的可能。
PCM 编码的优点不仅在于其很强的抗干扰性，而且可以很方便的利用计算机编程，不增
加或少增加成本，实现各种智能化设计。例如，将来的比例遥控设备完成可以采用个性化
设计，在编解码电路中加上地址码，实现真正意义上的一对一控制。另外，如果在发射机
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