Однополосные методы манипуляции

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 16:20, 14 ноября 2016.

Однополосная модуляция — разновидность амплитудной модуляции (AM), широко применяемая в аппаратуре каналообразования для эффективного использования спектра канала и мощности передающей радиоаппаратуры.


Общие положения

Амплитудная модуляция — самый древний способ передачи голоса и звуков по радио (1906 год). Но если рассмотреть спектрограмму амплитудно модулированного сигнала, то мы увидим два зеркальных спектра — нижнюю и верхнюю боковые полосы. Кроме этого, между ними будет несущая частота (радиочастота, которая модулируется звуковым сигналом).

С точки зрения информации обе полосы одинаковые, а несущая вообще звуковой информации не несет. Поэтому однополсный сигнал будет достаточен для передачи полноценной звуковой информации.

Для повышения пропускной способности в канал связи выдают сигнал с одной боковой полосой (ОБП). В отличие от двухполосного сигнал с ОБП содержит наряду с синфазной (с опорным напряжением) квадратурную составляющую.

При формировании сигналов с ОБП синфазную и квадратурную составляющие получают раздельно и суммируют. Для формирования этих составляющих используют трансверсальные фильтры, выполняемые на линиях задержки с отводами.

Спектры сигналов с однополосной модуляцией в сравнении с однополосной АМ.

Еще в 1915 году метод однополосной модуляции изобрел Джон Карсон. Однако, при всей выгоде, повсеместное применение в радиосвязи однополосной модуляции тормозилось техническими проблемами, в те времена еще не могли построить достаточно стабильный по частоте опорный генератор. Ведь для работы в SSB необходима частота с точность 5-10 Гц, в то время как для амплитудной модуляции достаточно 1-2 кГц. Только с развитием методов автоматической подстройки частоты ОП и гетеродина однополосная модуляция получила широкое развитие.[1]

Прием модулируемого сигнала

При приеме сигнала исключают влияние квадратурной составляющей, что равносильно восстановлению двухполосного спектра сигнала. Это обеспечивается за счет синхронного детектирования, когда опорное колебание строго согласовано с синфазной составляющей. Для формирования опорного напряжения может передаваться пилот-сигнал. Если он не передается, опорное напряжение формируется путем автоподстройки частоты и фазы местного генератора по принимаемым однополосным сигналам.

При цифровом способе приема для устранения влияния квадратурной составляющей сигнал стробируют в моменты времени, когда она равна нулю. Эти моменты известны и определяются устройством синхронизации. Частота несущей несущественно превосходит частоту модуляции. Поэтому перед модуляцией спектр сигнала преобразуют в область частот более высоких, чем несущая частота.

Преимущества однополосной модуляции

По сравнению с амплитудной модуляцией однополосный сигнал (SSB) дает выигрыш в 4 раза по мощности (6 дБ) или 2 раза по напряжению, что означает увеличению громкости сигнала на один балл по системе РСТ и РСМ.

Кроме этого, SSB сигнал имеет в два раза более узкую полосу, чем сигнал амплитудной модуляции. Это позволяет использовать при приеме узкие фильтры, что в конечном счете увеличивает соотношение сигнал/шум.

Так как в режиме SSB практически не излучается несущая частота, то в во время молчания передатчик практически не потребляет энергии.
  1. http://swl.net.ru/archives/995