脈幅調製

脈幅調製(pulse amplitude modulation)是指載波脈衝的幅度隨調製信號而變化的調製，簡記為PAM，又稱脈衝調幅。

脈衝調幅是使脈衝載波列的幅度受到調製信號的控制而發生週期性變化，其脈衝的持續時間和位置仍保持不變，其結果是使脈衝載波電場的振幅比例於信息信號的振幅。

脈衝調製是一種不連續的週期性脈衝載波的振幅、頻率、強度等受到調製信號的控制而發生變化以達到傳遞信息信號的目的。

脈幅調製事實上就是信號抽樣(sampling)，即按一定的時間間隔抽取一個時間連續函數的數值，把時間連續函數變為時間離散函數。調製波形如圖1所示。圖1所示(a)是脈衝寬度τ、週期T的載波脈衝序列；圖1 (b)是時間連續的調製信號us(t)；圖1(c)是脈衝持續時間τ→0時的理想脈幅調製信號；圖1(d)是τ為一定值時脈衝幅度隨調製信號瞬時值而變化的脈幅調製信號；圖1(e)是在持續時間τ≈T之內脈衝幅度保持不變的平頃脈幅調製信號。

脈幅調製信號的頻譜中，Fmax是調製信號us(t)的最高頻率分量，Fi=1/T是脈衝序列的重複頻率（也叫做抽樣頻率），滿足Fimax>2Fmax的條件，否則Fi的一部分頻率分量和原來的調製信號分量互相重疊，產生交疊失真。

脈幅調製信號中含有相當大的調製信號分量（基帶信號分量），用低通濾波器把基帶分量濾出，就可實現脈幅信號的解調。 ^[1] 

脈幅調製的實現也很簡單。利用模擬相乘器(例如：環形調幅器等)將調製信號和載波脈衝序列相乘，即得到通常的脈幅調製信號。圖2是平頂脈幅調製的電路圖。S1和S2分別是充電和放電開關，C是保持電容，N是緩衝放大器,δ1(t)和δ2(t)分別是抽樣脈衝和放電脈衝序列。當δ1(t)到達時,S1導通,調製信號us(t)對電容C充電；當放電脈衝δ2(t)到達時，S2導通，電容C迅速放電，為下一個調製週期做好準備。δ1(t)、δ2(t)兩脈衝到達時間間隔內保持電容兩端電壓不變。這種裝置通常也叫做抽樣-保持電路。

早期的脈幅調製多用於時分多路通信系統，如遙測、遙控裝置等，其特點是設備簡單，但抗干擾性能不如脈相調製，更不如脈碼調製。隨着數字技術的發展，脈幅調製（即信號抽樣）裝置已廣泛用於各種電信系統和電子儀器中。 ^[2]