Modulación por amplitud de pulsos

La modulación por amplitud de pulsos o, por sus siglas en inglés, PAM (pulse-amplitude modulation) es una técnica de modulación de señales analógicas donde el desfase y la frecuencia de la señal quedan fijas y la amplitud es la que varía.Dichas amplitudes pueden ser reales o complejas.En función del número de símbolos o amplitudes posibles se llama a la modulación N-PAM.Así, se tiene 2PAM, 4PAM, 260PAM, etc. De la correcta elección de los puntos de la constelación (amplitudes) depende la inmunidad a ruido (distancia entre puntos) o la energía por bit (distancia al origen).Algunas versiones del protocolo Ethernet se basan en la modulación PAM para la transmisión de los datos.En concreto, 100BASE-TX (fast ethernet) usa una modulación de 3 niveles (3-PAM), mientras que 1000BASE-T (gigabit ethernet) usa una modulación de 5 niveles o 5-PAM.GDDR6X, desarrollado por Micron y Nvidia, utilizado por primera vez en las tarjetas gráficas Nvidia RTX 3080 y 3090, usa la señalización PAM4 para transmitir 2 bits por ciclo de reloj sin tener que recurrir a frecuencias más altas o dos canales o carriles con transmisores y receptores asociados, lo que puede aumentar el consumo y el coste de energía o espacio.Las frecuencias más altas requieren un mayor ancho de banda, lo que es un problema importante más allá de los 28 GHz cuando se intenta transmitir a través de cobre.PAM4 cuesta más de implementar que la codificación anterior NRZ (sin retorno a cero, PAM2) en parte porque requiere más espacio en los circuitos integrados y es más susceptible a problemas de SNR (relación señal / ruido).Los controladores LED basados en la técnica PAM ofrecen una eficiencia energética mejor en comparación con los sistemas basados en otras técnicas de modulación de controladores comunes, como la modulación por ancho de pulso (PWM), ya que la corriente directa que pasa a través de un LED es relativa a la intensidad de la salida de luz y la eficiencia del LED aumenta a medida que se reduce la corriente directa.Este sistema, conocido como 8VSB, se basa en un PAM de ocho niveles.Utiliza procesamiento adicional para suprimir una banda lateral y así hacer un uso más eficiente del ancho de banda limitado.es la amplitud que depende de la señal moduladoraSi tomamos amplitud nula para los bits 0 y amplitud A (real pura) para los bits 1, vemos la constelación no está centrada en el origen.No hemos perdido inmunidad frente al ruido.Necesitamos la mitad de energía para enviar la misma señal, con la misma calidad o inmunidad frente a ruido.O lo que es lo mismo, necesitamos 3dB menos de potencia para enviar una señal con una relación señal-ruido (SNR) constante; o bien podemos invertir esos 3dB en mejorar la SNR.
Principio de la modulación por amplitud de pulsos (PAM); (1) Señal original, (2) Señal-PAM, (a) Amplitud de la señal, (b) Tiempo