Аналоговая связь - модуляция SSBSC
В предыдущих главах мы обсуждали модуляцию и демодуляцию DSBSC. Модулированный сигнал DSBSC имеет две боковые полосы. Поскольку две боковые полосы несут одинаковую информацию, нет необходимости передавать обе боковые полосы. Мы можем удалить одну боковую полосу.
Процесс подавления одной из боковых полос вместе с несущей и передачи одной боковой полосы называется Single Sideband Suppressed Carrier система или просто SSBSC. Он построен, как показано на следующем рисунке.
На рисунке выше несущая и нижняя боковая полоса подавлены. Следовательно, для передачи используется верхняя боковая полоса. Точно так же мы можем подавить несущую и верхнюю боковую полосу при передаче нижней боковой полосы.
Эта система SSBSC, которая передает одну боковую полосу, имеет высокую мощность, поскольку мощность, выделенная как для несущей, так и для другой боковой полосы, используется при передаче этой одной боковой полосы.
Математические выражения
Давайте рассмотрим те же математические выражения для модулирующего и несущего сигналов, которые мы рассматривали в предыдущих главах.
т.е. модулирующий сигнал
$$ m \ left (t \ right) = A_m \ cos \ left (2 \ pi f_mt \ right) $$
Несущий сигнал
$$ c \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$
Математически мы можем представить уравнение волны SSBSC как
$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] $ для верхней боковой полосы
Или
$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] $ для нижней боковой полосы
Полоса пропускания SSBSC волны
Мы знаем, что модулированная волна DSBSC содержит две боковые полосы и ее ширина составляет $ 2f_m $. Поскольку модулированная волна SSBSC содержит только одну боковую полосу, ее полоса пропускания составляет половину полосы пропускания модулированной волны DSBSC.
т.е. Bandwidth of SSBSC modulated wave = $ \ frac {2f_m} {2} = f_m $
Следовательно, ширина полосы модулированной волны SSBSC равна $ f_m $ и равна частоте модулирующего сигнала.
Расчет мощности волны SSBSC
Рассмотрим следующее уравнение модулированной волны SSBSC.
$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] $ для верхней боковой полосы
Или
$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] $ для нижней боковой полосы
Мощность волны SSBSC равна мощности любой частотной составляющей одной боковой полосы.
$$ P_t = P_ {USB} = P_ {LSB} $$
Мы знаем, что стандартная формула для мощности сигнала cos
$$ P = \ frac {{v_ {rms}} ^ {2}} {R} = \ frac {\ left (v_m / \ sqrt {2} \ right) ^ 2} {R} $$
В этом случае мощность верхней боковой полосы равна
$$ P_ {USB} = \ frac {\ left (A_m A_c / 2 \ sqrt {2} \ right) ^ 2} {R} = \ frac {{A_ {m}} ^ {2} {A_ {c} } ^ {2}} {8R} $$
Точно так же мы получим мощность нижней боковой полосы, такую же, как мощность верхней боковой полосы.
$$ P_ {LSB} = \ frac {{A_ {m}} ^ {2} {A_ {c}} ^ {2}} {8R} $$
Следовательно, мощность волны SSBSC равна
$$ P_t = P_ {USB} = P_ {LSB} = \ frac {{A_ {m}} ^ {2} {A_ {c}} ^ {2}} {8R} $$
Преимущества
Занятая полоса пропускания или пространство спектра меньше, чем волны AM и DSBSC.
Допускается передача большего количества сигналов.
Энергия сохраняется.
Может передаваться сигнал высокой мощности.
Присутствует меньше шума.
Затухание сигнала менее вероятно.
Недостатки
Генерация и обнаружение волны SSBSC - сложный процесс.
Если SSB-передатчик и приемник не обладают отличной стабильностью частоты, качество сигнала ухудшается.
Приложения
Для требований энергосбережения и низкой пропускной способности.
В наземной, воздушной и морской мобильной связи.
В двухточечной связи.
В радиосвязи.
В телевидении, телеметрии и радиолокационной связи.
В военной связи, например, в любительском радио и т. Д.