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单边带(SSB)与残留边带(VSB)调制

2015-3-25 08:58| 发布者: admin| 查看: 5428| 评论: 0
摘要:   一、单边带调幅  1.单边带调制的概念  定义:把只传输一个边带的调制方式称为单边带调制(SSB)。  单边带调制信号的频谱   可见,单边带调制有两种方式:只传输上边带或只传输下边带。  由单边带 ...
  一、单边带调幅
  1.单边带调制的概念
  定义:把只传输一个边带的调制方式称为单边带调制(SSB)。
  单边带调制信号的频谱
  可见,单边带调制有两种方式:只传输上边带或只传输下边带。
  由单边带调制信号的频谱可知,传输单边带信号所需的传输带宽为
  2.单边带信号的时域表示式
  利用图1所示的幅度调制器的一般模型可以产生单边带信号。
  此时,为边带滤波器,
图1 边带滤波器的传输特性
  经推导可得单边带调制信号的时域表达式
  式中,取“-”号为上边带,取“+”号为下边带,的希尔伯特变换。
  下面分析单边带信号的频域特性。
  3.单边带信号的产生
  单边带信号的产生有两种方法:滤波法和相移法。
  1)滤波法
  思想方法:先产生一个双边带信号,然后滤去一个边带,而获得单边带信号。
  如图1所示。
  在实际中,还可以采用多级滤波法产生单边带调幅信号。
图3 多级滤波法产生SSB信号
  2)相移法
  相移法产生SSB信号的一般模型,如图4所示。
图4 相移法产生SSB信号
  可见,该模型由两个乘法器和两个相移网络构成。
  4.单边带信号的解调
  单边带信号可以采用相干解调器进行解调。相干解调器框图如图5所示。
图5 SSB信号相干解调
  解调过程:
  若接收的SSB信号为
  设收、发端载波同步,经乘法器后的信号为
  经低通滤波器后
  要求接收端的本地载波与发送端的载波完全同步。
  综上所述,SSB信号可以节省载波发送功率;频带宽度只有双边带的一半,即频带利用率提高一倍;SSB信号的解调也不能采用简单的包络检波,而需采用相干解调。
  二、残留边带调幅(VSB)
  1.残留边带调制的一般概念
  残留边带调幅(VSB)从频域上来看是介于SSB与DSB之间的一种调制方式。它保留一个边带的大部分,而将另一个边带保留一部分残余。这样,即克服了DSB占用频带宽的问题,又解决了单边带滤波器不易实现的问题。
  残留边带调制信号的频谱
图6 残留边带调幅的概念
  残留边带信号的带宽
  可见,残留边带信号的带宽介于双边带和单边带调幅信号带宽之间,当很小时更接近于单边带调幅。由于不发送载波,调制效率与双边带以及单边带相同。其主要优点是带宽接近单边带,并具有良好低频基带特性。因此,适于传输丰富低频分量丰富信号的通信系统都采用残留边带调制。
  2.对残留边带滤波器的要求
  如果使用滤波法产生残留边带调幅信号,仍采用幅度调制器的一般模型,但是要使用残留边带滤波器。
  经推导,得
图7 残留边带滤波器(低通)的特性
  结论:为了保证相干解调时无失真恢复基带信号,要求残留边带滤波器的传输函数在载频处具有互补对称性。
 
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