Komunikacja analogowa - modulatory SSBSC
W tym rozdziale omówimy modulatory, które generują falę SSBSC. Możemy wygenerować falę SSBSC za pomocą dwóch poniższych metod.
- Metoda dyskryminacji częstotliwości
- Metoda dyskryminacji fazowej
Metoda dyskryminacji częstotliwości
Poniższy rysunek przedstawia schemat blokowy modulatora SSBSC wykorzystującego metodę dyskryminacji częstotliwości.
W tej metodzie najpierw wygenerujemy falę DSBSC za pomocą modulatora produktu. Następnie zastosuj tę falę DSBSC jako wejście filtra pasmowo-przepustowego. Ten filtr pasmowy wytwarza sygnał wyjściowy, który jest falą SSBSC.
Wybierz zakres częstotliwości filtru pasmowego jako widmo żądanej fali SSBSC. Oznacza to, że filtr pasmowoprzepustowy można dostroić do częstotliwości górnej lub dolnej wstęgi bocznej, aby uzyskać odpowiednią falę SSBSC mającą górną lub dolną wstęgę boczną.
Metoda dyskryminacji fazowej
Poniższy rysunek przedstawia schemat blokowy modulatora SSBSC wykorzystującego metodę dyskryminacji fazy.
Ten schemat blokowy składa się z dwóch modulatorów produktu, dwóch przesuwników fazy -90 ^ 0 $, jednego lokalnego oscylatora i jednego bloku letniego. Modulator iloczynu wytwarza wyjście, które jest iloczynem dwóch wejść. Przesuwnik fazowy $ -90 ^ 0 $ generuje wyjście, którego opóźnienie fazowe wynosi -90 ^ 0 $ w stosunku do wejścia.
Lokalny oscylator służy do generowania sygnału nośnej. Blok letni generuje wyjście, które jest albo sumą dwóch wejść, albo różnicą dwóch wejść w oparciu o polaryzację wejść.
Sygnał modulujący $ A_m \ cos \ left (2 \ pi f_mt \ right) $ i sygnał nośnej $ A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $ są bezpośrednio stosowane jako wejścia do modulatora produktu górnego. Zatem modulator produktu górnego wytwarza wyjście, które jest iloczynem tych dwóch wejść.
Wyjście modulatora produktu górnego to
$$ s_1 \ left (t \ right) = A_mA_c \ cos \ left (2 \ pi f_mt \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$
$$ \ Rightarrow s_1 \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] + \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] \ right \} $$
Sygnał modulujący $ A_m \ cos \ left (2 \ pi f_mt \ right) $ i sygnał nośnej $ A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $ są przesunięte w fazie o -90 $ 0 $ przed zastosowaniem jako wejścia do modulatora dolnego produktu. Zatem modulator dolnego produktu wytwarza wyjście, które jest iloczynem tych dwóch wejść.
Wyjście modulatora dolnego produktu to
$$ s_2 \ left (t \ right) = A_mA_c \ cos \ left (2 \ pi f_mt-90 ^ 0 \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct-90 ^ 0 \ right) $$
$ \ Rightarrow s_2 \ left (t \ right) = A_mA_c \ sin \ left (2 \ pi f_mt \ right) \ sin \ left (2 \ pi f_ct \ right) $
$ \ Rightarrow s_2 \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] - \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] \ right \} $
Dodaj $ s_1 \ left (t \ right) $ i $ s_2 \ left (t \ right) $, aby uzyskać modulowaną falę SSBSC $ s \ left (t \ right) $ o niższym paśmie bocznym.
$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] + \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] \ right \} + $
$ \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] - \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ po prawej) t \ right] \ right \} $
$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = A_mA_c \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] $
Odejmij $ s_2 \ left (t \ right) $ od $ s_1 \ left (t \ right) $, aby uzyskać modulowaną falę SSBSC $ s \ left (t \ right) $ mającą górną wstęgę boczną.
$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] + \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] \ right \} - $
$ \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] - \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ po prawej) t \ right] \ right \} $
$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = A_mA_c \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] $
Stąd, odpowiednio dobierając polaryzacje wejść w bloku letnim, otrzymamy falę SSBSC posiadającą górną lub dolną wstęgę boczną.