Mostrar código-fonte de Modulação por amplitude de pulso

[[File:PAM neutral.svg|thumb|Princípio do PAM: (1) sinal original, (2) sinal PAM, (a) amplitude do sinal, (b) tempo]]
{{Técnicas de modulação}}

'''A modulação por amplitude de pulso''' ('''PAM''') é uma forma de [[modulação]] de sinal em que a informação da mensagem é codificada na [[amplitude]] de uma série de pulsos de sinal. É um esquema de modulação de pulso analógico no qual as amplitudes de um trem de pulsos portadores variam de acordo com o valor de amostra do sinal de mensagem. A demodulação é realizada detectando o nível de amplitude da portadora em cada período.

== Tipos ==
Existem dois tipos de modulação de amplitude de pulso:
* No ''PAM de polaridade única'', uma [[polarização CC]] fixa adequada é adicionada ao sinal para garantir que todos os pulsos sejam positivos.
* No ''PAM de dupla polaridade'', os pulsos são positivos e negativos.

A modulação por amplitude de pulso é amplamente usada na [[modulação]] da transmissão de sinal de dados digitais, com aplicações não [[banda base]] sendo amplamente substituídas pela [[Modulação por código de pulsos|modulação por código de pulso]] e, mais recentemente, pela [[modulação por posição de pulso]].

O número de amplitudes de pulso possíveis no PAM analógico é teoricamente infinito. O PAM digital reduz o número de amplitudes de pulso a uma potência de dois. Por exemplo, no PAM de 4 níveis existem <math>2^2</math> possíveis amplitudes discretas de pulso; no PAM de 8 níveis existem <math>2^3</math> possíveis amplitudes discretas de pulso; e no PAM de 16 níveis existem <math>2^4</math> possíveis amplitudes discretas de pulso.

== Usos ==
=== Ethernet ===
Algumas versões do padrão de comunicação [[Ethernet]] são um exemplo de uso do PAM. Em particular, o padrão 100BASE-T4 e BroadR-Reach Ethernet usa modulação PAM de três níveis (PAM-3), enquanto [[Fast_Ethernet#Cobre|1000BASE-T]] Gigabit Ethernet usa modulação PAM-5 de cinco níveis<ref>{{citar revista |titulo=What PAM5 means to you |magazine=EDN |url=https://www.edn.com/what-pam5-means-to-you/ |author=George Schroeder |data=2003-04-01 |acessodata=29 de novembro de 2022}}</ref>{{efn|O primeiro uso do PAM-5 em Ethernet foi em [[Fast_Ethernet#100BASE-T2|100BASE-T2]]. Embora não seja amplamente adotada, a tecnologia desenvolvida para 100BASE-T2 foi posteriormente usada no popular padrão 1000BASE-T Gigabit Ethernet.}} e 10GBASE-T 10 Gigabit A Ethernet usa uma versão Tomlinson-Harashima Precoded (THP) da modulação de amplitude de pulso com 16 níveis discretos (PAM-16), codificada em um padrão quadridimensional conhecido como DSQ128. 25 Gigabit Ethernet e algumas variantes de cobre de 100 Gigabit Ethernet e 200 Gigabit Ethernet usam modulação PAM-4.

=== GDDR6X ===
[[GDDR6#GDDR6X|GDDR6X]], desenvolvido pela Micron<ref>{{citar web |titulo=Doubling I/O Performance with PAM4 - Micron Innovates GDDR6X to Accelerate Graphics Memory |url=https://media-www.micron.com/-/media/client/global/documents/products/technical-marketing-brief/gddr6x_pam4_2x_speed_tech_brief |website=Micron |acessodata=29 de novembro de 2022}}</ref> e Nvidia e usado pela primeira vez nas placas gráficas Nvidia RTX 3080 e 3090, usa a sinalização PAM4 para transmitir 2 bits por ciclo de clock sem ter que recorrer a frequências mais altas ou dois canais ou pistas com transmissores e receptores associados, o que pode aumentar o consumo e o custo de energia ou espaço. Frequências mais altas requerem maior largura de banda, o que é um problema significativo além de 28 GHz ao tentar transmitir através do cobre. O PAM4 custa mais para implementar do que a codificação NRZ (sem retorno a zero, PAM2) anterior, em parte porque requer mais espaço em circuitos integrados e é mais suscetível a problemas de SNR (relação sinal-ruído).<ref>{{citar web|url=https://www.anandtech.com/show/15978/micron-spills-on-gddr6x-pam4-signaling-for-higher-rates-coming-to-nvidias-rtx-3090|titulo=Micron Spills on GDDR6X: PAM4 Signaling For Higher Rates, Coming to NVIDIA's RTX 3090|primeiro=Ryan|ultimo=Smith|website=AnandTech.com}}</ref><ref>{{citar web|url=https://www.edn.com/the-fundamentals-of-pam4/|titulo=EDN - The fundamentals of PAM4|primeiro=David|ultimo=Maliniak|data=14 de janeiro de 2016}}</ref>

=== PCI Express ===
O [[PCI_Express#PCI_Express_6.0|PCI Express 6.0]] introduziu o uso do PAM.<ref>{{citar web|url=https://www.anandtech.com/show/14559/pci-express-bandwidth-to-be-doubled-again-pcie-60-announced-spec-to-land-in-2021|titulo=PCI Express Bandwidth to Be Doubled Again: PCIe 6.0 Announced, Spec to Land in 2021|primeiro=Ryan|ultimo=Smith|website=www.anandtech.com}}</ref>

=== Fotobiologia ===
O conceito também é usado para o estudo da [[fotossíntese]] usando um instrumento especializado que envolve uma medida [[Espectroscopia de fluorescência|espectrofluormétrica]] da cinética de aumento e decaimento da fluorescência na antena coletora de luz das membranas [[Tilacoide|tilacóides]], consultando assim vários aspectos do estado dos fotossistemas sob diferentes condições ambientais.<ref>{{citar livro|ultimo1=Schreiber|primeiro1=Ulrich|titulo=Chlorophyll a Fluorescence|volume=19|data=2004|publisher=Springer Netherlands|location=Dordrecht|isbn=978-1-4020-3217-2|pages=279–319|doi=10.1007/978-1-4020-3218-9_11|series=Advances in Photosynthesis and Respiration|chapter=Pulse-Amplitude-Modulation (PAM) Fluorometry and Saturation Pulse Method: An Overview}}</ref> Ao contrário das medições tradicionais de fluorescência de clorofila adaptadas ao escuro, os dispositivos de fluorescência de amplitude de pulso permitem medições sob condições de luz ambiente, o que tornou as medições significativamente mais versáteis.<ref>{{citar web|url=https://climexhandbook.w.uib.no/2019/11/03/chlorophyll-fluorescence/|titulo=5.1 Chlorophyll fluorescence – ClimEx Handbook|language=en-US|acessodata=29 de novembro de 2022}}</ref>

=== Drivers eletrônicos para iluminação LED ===
A modulação por amplitude de pulso também foi desenvolvida para o controle de [[Diodo emissor de luz|diodos emissores de luz]] (LEDs), especialmente para aplicações de iluminação.<ref>{{citar revista |primeiro=Tim |ultimo=Whitaker |data=Janeiro de 2006 |url=http://www.ledsmagazine.com/articles/2006/01/closed-loop-electronic-controllers-drive-led-systems.html |titulo=Closed-Loop Electronic Controllers Drive LED Systems |magazine=LEDs |acessodata=29 de novembro de 2022 }}</ref> Os drivers de LED baseados na técnica PAM oferecem maior eficiência energética em relação aos sistemas baseados em outras técnicas comuns de modulação de driver, como a [[modulação por largura de pulso]] (PWM), pois a corrente direta que passa por um LED é relativa à intensidade da saída de luz e a eficiência do LED aumenta à medida que a corrente direta é reduzida.

Os drivers de LED de modulação de amplitude de pulso são capazes de sincronizar pulsos em vários canais de LED para permitir a correspondência de cores perfeita. Devido à natureza inerente do PAM em conjunto com a rápida velocidade de comutação dos LEDs, é possível usar a iluminação LED como meio de transmissão de dados sem fio em alta velocidade.

=== Televisão digital ===
Os padrões do North American [[ATSC|Advanced Television Systems Committee]] para [[televisão digital]] usam uma forma de PAM para transmitir os dados que compõem o sinal de televisão. Este sistema, conhecido como 8VSB, é baseado em um PAM de oito níveis.<ref>{{citar web|url=http://www.arrl.org/files/file/Technology/TV_Channels/8_Bit_VSB.pdf|titulo=WHAT EXACTLY IS 8-VSB ANYWAY?|ultimo=Sparano|primeiro=David|year=1997|acessodata=29 de novembro de 2022}}</ref> Ele usa processamento adicional para suprimir uma [[Modulação em banda lateral única|banda lateral]] e, assim, fazer uso mais eficiente da [[largura de banda]] limitada. Usando uma única alocação de canal de 6 MHz, conforme definido no padrão analógico [[NTSC]] anterior, o 8VSB é capaz de transmitir 32 Mbit/s. Depois de contabilizar os códigos de correção de erros e outras sobrecargas, a taxa de dados no sinal é de 19,39 Mbit/s.

== Ver também ==
*[[CSMA]]
*[[Modulação por densidade de pulso]]
*[[Modulação de amplitude em quadratura]] (QAM)


{{Notas}}

{{Referências}}

{{DEFAULTSORT:Modulacao Por Amplitude Pulso}}
[[Categoria:Processamento de sinais]]
[[Categoria:Modos de modulação de rádio quantizados]]
[[Categoria:Eletrônica]]