Komunikacja analogowa - modulacja SSBSC
W poprzednich rozdziałach omówiliśmy modulację i demodulację DSBSC. Sygnał modulowany DSBSC ma dwie wstęgi boczne. Ponieważ dwie wstęgi boczne niosą te same informacje, nie ma potrzeby przesyłania obu wstęg bocznych. Możemy wyeliminować jedną wstęgę boczną.
Proces tłumienia jednej wstęgi bocznej wraz z nośną i transmitowania pojedynczej wstęgi bocznej nazywa się Single Sideband Suppressed Carrier system lub po prostu SSBSC. Jest wykreślany, jak pokazano na poniższym rysunku.
Na powyższym rysunku nośna i dolna wstęga boczna są wytłumione. W związku z tym do transmisji wykorzystywana jest górna wstęga boczna. Podobnie, możemy tłumić nośną i górną wstęgę boczną podczas transmisji dolnej wstęgi bocznej.
Ten system SSBSC, który przesyła pojedynczą wstęgę boczną, ma dużą moc, ponieważ moc przydzielona zarówno dla nośnej, jak i drugiej wstęgi bocznej, jest wykorzystywana do transmisji tej pojedynczej wstęgi bocznej.
Wyrażenia matematyczne
Rozważmy te same wyrażenia matematyczne dla sygnałów modulujących i nośnych, które rozważaliśmy we wcześniejszych rozdziałach.
tj. sygnał modulujący
$$ m \ left (t \ right) = A_m \ cos \ left (2 \ pi f_mt \ right) $$
Sygnał nośnej
$$ c \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$
Matematycznie możemy przedstawić równanie fali SSBSC jako
$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] $ dla górnej wstęgi bocznej
Lub
$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] $ za dolną wstęgę boczną
Przepustowość fali SSBSC
Wiemy, że fala modulowana DSBSC zawiera dwie wstęgi boczne, a jej przepustowość wynosi 2f_m $. Ponieważ fala modulowana SSBSC zawiera tylko jedną wstęgę boczną, jej szerokość pasma jest równa połowie szerokości pasma fali modulowanej DSBSC.
to znaczy, Bandwidth of SSBSC modulated wave = $ \ frac {2f_m} {2} = f_m $
Dlatego szerokość pasma fali modulowanej SSBSC wynosi $ f_m $ i jest równa częstotliwości sygnału modulującego.
Obliczenia mocy fali SSBSC
Rozważmy następujące równanie fali modulowanej SSBSC.
$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] $ dla górnej wstęgi bocznej
Lub
$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] $ za dolną wstęgę boczną
Moc fali SSBSC jest równa mocy dowolnej składowej częstotliwości pasma bocznego.
$$ P_t = P_ {USB} = P_ {LSB} $$
Wiemy, że standardowy wzór na moc sygnału cos to
$$ P = \ frac {{v_ {rms}} ^ {2}} {R} = \ frac {\ left (v_m / \ sqrt {2} \ right) ^ 2} {R} $$
W tym przypadku moc górnej wstęgi bocznej wynosi
$$ P_ {USB} = \ frac {\ left (A_m A_c / 2 \ sqrt {2} \ right) ^ 2} {R} = \ frac {{A_ {m}} ^ {2} {A_ {c} } ^ {2}} {8R} $$
Podobnie, otrzymamy moc dolnej wstęgi bocznej taką samą, jak moc górnej wstęgi bocznej.
$$ P_ {LSB} = \ frac {{A_ {m}} ^ {2} {A_ {c}} ^ {2}} {8R} $$
Dlatego moc fali SSBSC jest
$$ P_t = P_ {USB} = P_ {LSB} = \ frac {{A_ {m}} ^ {2} {A_ {c}} ^ {2}} {8R} $$
Zalety
Zajmowane pasmo lub przestrzeń widma jest mniejsze niż w przypadku fal AM i DSBSC.
Dozwolone jest przesyłanie większej liczby sygnałów.
Oszczędza się energię.
Można przesyłać sygnał o dużej mocy.
Występuje mniej hałasu.
Zanik sygnału jest mniej prawdopodobny.
Niedogodności
Generowanie i wykrywanie fali SSBSC to złożony proces.
Jakość sygnału ulega pogorszeniu, chyba że nadajnik i odbiornik SSB mają doskonałą stabilność częstotliwości.
Aplikacje
Do wymagań dotyczących oszczędzania energii i niskich wymagań dotyczących przepustowości.
W komunikacji mobilnej na lądzie, w powietrzu i na morzu.
W komunikacji punkt-punkt.
W komunikacji radiowej.
W telewizji, telemetrii i komunikacji radarowej.
W komunikacji wojskowej, takiej jak radio amatorskie itp.