Dobbelt sidebånds undertrykt bæreraksel - Double-sideband suppressed-carrier transmission

Double-sideband suppressed-carrier transmission ( DSB-SC ) er overføring der frekvenser produsert av amplitudemodulasjon (AM) er symmetrisk plassert over og under bærefrekvensen og bærernivået reduseres til det laveste praktiske nivået, ideelt sett fullstendig undertrykt.

I motsetning til i AM sendes ikke bølgebæreren i DSB-SC-modulasjonen; dermed fordeles mye av kraften mellom sidebåndene, noe som innebærer en økning av dekselet i DSB-SC, sammenlignet med AM, for samme strømbruk

DSB-SC overføring er et spesielt tilfelle av dobbel-sidebånd redusert transportoverføring . Den brukes til radiodatasystemer . Denne modusen brukes ofte i amatørradiokommunikasjon , spesielt på høyfrekvente bånd.

Spektrum

DSB-SC er i utgangspunktet en amplitudemodulasjonsbølge uten bærer, og reduserer derfor kraftavfall, noe som gir den 50% effektivitet. Dette er en økning sammenlignet med normal AM-overføring (DSB) som har en maksimal effektivitet på 33,333%, siden 2/3 av effekten er i transportøren som ikke gir nyttig informasjon og begge sidebåndene inneholder identiske kopier av den samme informasjonen. Single Side Band Suppressed Carrier (SSB-SC) er 100% effektiv.

Spektrumplott av et DSB-SC-signal:

Generasjon

DSB-SC genereres av en mikser. Dette består av et meldingssignal multiplisert med et bæresignal. Den matematiske representasjonen av denne prosessen er vist nedenfor, hvor den trigonometriske identiteten produkt-til-sum brukes.

${\ displaystyle \ underbrace {V_ {m} \ cos \ left (\ omega _ {m} t \ right)} _ {\ mbox {Message}} \ times \ underbrace {V_ {c} \ cos \ left (\ omega _ {c} t \ høyre)} _ {\ mbox {Carrier}} = \ underligger {{\ frac {V_ {m} V_ {c}} {2}} \ venstre [\ cos \ venstre (\ venstre (\ omega _ {m} + \ omega _ {c} \ høyre) t \ høyre) + \ cos \ venstre (\ venstre (\ omega _ {m} - \ omega _ {c} \ høyre) t \ høyre) \ høyre ]} _ {\ mbox {Modulated Signal}}}$

Demodulering

For DSBSC gjøres koherent demodulering ved å multiplisere DSB-SC-signalet med bæresignalet (med samme fase som i modulasjonsprosessen) akkurat som moduleringsprosessen. Dette resulterende signalet føres deretter gjennom et lavpassfilter for å produsere en skalert versjon av det opprinnelige meldingssignalet.

${\ displaystyle \ overbrace {{\ frac {V_ {m} V_ {c}} {2}} \ left [\ cos \ left (\ left (\ omega _ {m} + \ omega _ {c} \ right) t \ right) + \ cos \ left (\ left (\ omega _ {m} - \ omega _ {c} \ right) t \ right) \ right]} ^ {\ mbox {Modulated Signal}} \ times \ overbrace {V '_ {c} \ cos \ left (\ omega _ {c} t \ right)} ^ {\ mbox {Carrier}}}$

${\ displaystyle = \ left ({\ frac {1} {2}} V_ {c} V '_ {c} \ right) \ underbrace {V_ {m} \ cos (\ omega _ {m} t)} _ {\ text {original melding}} + {\ frac {1} {4}} V_ {c} V '_ {c} V_ {m} \ left [\ cos ((\ omega _ {m} +2 \ omega _ {c}) t) + \ cos ((\ omega _ {m} -2 \ omega _ {c}) t) \ right]}$

Ligningen ovenfor viser at ved å multiplisere det modulerte signalet med bæresignalet, er resultatet en skalert versjon av det opprinnelige meldingssignalet pluss en andre term. Siden , dette andre begrepet er mye høyere i frekvens enn den opprinnelige meldingen. Når dette signalet har passert gjennom et lavpassfilter, fjernes høyfrekvenskomponenten og etterlater bare den originale meldingen. ${\ displaystyle \ omega _ {c} \ gg \ omega _ {m}}$

Forvrengning og demping

For demodulering må demodulasjonsoscillatorens frekvens og fase være nøyaktig den samme som modulasjonsoscillatoren, ellers vil forvrengning og / eller demping oppstå.

For å se denne effekten, ta følgende forhold:

• Meldingssignal som skal overføres: ${\ displaystyle f (t)}$
• Modulasjon (bærer) signal: ${\ displaystyle V_ {c} \ cos (\ omega _ {c} t)}$
• Demoduleringssignal (med små frekvens- og faseavvik fra moduleringssignalet): ${\ displaystyle V '_ {c} \ cos \ left [(\ omega _ {c} + \ Delta \ omega) t + \ theta \ right]}$

Det resulterende signalet kan deretter gis av

${\ displaystyle f (t) \ times V_ {c} \ cos (\ omega _ {c} t) \ times V '_ {c} \ cos \ left [(\ omega _ {c} + \ Delta \ omega) t + \ theta \ right]}$

${\ displaystyle = {\ frac {1} {2}} V_ {c} V '_ {c} f (t) \ cos \ left (\ Delta \ omega \ cdot t + \ theta \ right) + {\ frac { 1} {2}} V_ {c} V '_ {c} f (t) \ cos \ left [(2 \ omega _ {c} + \ Delta \ omega) t + \ theta \ right]}$

${\ displaystyle {\ xrightarrow {\ text {Etter lavpassfilter}}} {\ frac {1} {2}} V_ {c} V '_ {c} f (t) \ cos \ left (\ Delta \ omega \ cdot t + \ theta \ right)}$

De betingelser fører til forvrengning og dempning av den opprinnelige meldingssignalet. Spesielt hvis frekvensene er korrekte, men fasen er feil, er bidrag fra en konstant dempingsfaktor, og representerer også en syklisk inversjon av det gjenopprettede signalet, som er en alvorlig form for forvrengning. ${\ displaystyle \ cos \ left (\ Delta \ omega \ cdot t + \ theta \ right)}$${\ displaystyle \ theta}$${\ displaystyle \ Delta \ omega \ cdot t}$

Hvordan det fungerer

Dette vises best grafisk. Nedenfor er et meldingssignal som man kan ønske å modulere på en bærer, bestående av et par sinusformede komponenter med frekvenser henholdsvis 800 Hz og 1200 Hz.

Ligningen for dette meldingssignalet er . ${\ displaystyle s (t) = {\ frac {1} {2}} \ cos \ left (2 \ pi 800t \ right) - {\ frac {1} {2}} \ cos \ left (2 \ pi 1200t \Ikke sant)}$

Bæreren, i dette tilfellet, er en ren 5 kHz ( ) sinusformet - avbildet nedenfor. ${\ displaystyle c (t) = \ cos \ left (2 \ pi 5000t \ right)}$

Moduleringen utføres ved multiplikasjon i tidsdomenet, som gir et 5 kHz bæresignal, hvis amplitude varierer på samme måte som meldingssignalet.

${\ displaystyle x (t) = \ underbrace {\ cos \ left (2 \ pi 5000t \ right)} _ {\ mbox {Carrier}} \ times \ underbrace {\ left [{\ frac {1} {2}} \ cos \ left (2 \ pi 800t \ right) - {\ frac {1} {2}} \ cos \ left (2 \ pi 1200t \ right) \ right]} _ {\ mbox {Message Signal}}}$

Navnet "undertrykt bærer" oppstår fordi bæresignalkomponenten er undertrykt - den vises ikke i utgangssignalet. Dette er tydelig når spektret til utgangssignalet blir sett på. På bildet vist nedenfor ser vi fire topper, de to toppene under 5000 Hz er det nedre sidebåndet (LSB) og de to toppene over 5000 Hz er det øvre sidebåndet (USB), men det er ingen topp ved 5000 Hz-merket, som er frekvensen til den undertrykte bæreren.

Referanser

 Denne artikkelen inneholder  materiale fra offentlig domene fra dokumentet General Services Administration : "Federal Standard 1037C" . (til støtte for MIL-STD-188 )

Eksterne linker

• Et DSBSC-generasjons- og demoduleringsinstrument er beskrevet som sideapplikasjon av en kommersiell låseforsterker i Double-sideband Suppressed-carrier Modulation .