Zanimivo

Enostranska modulacija, SSB

Enostranska modulacija, SSB


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Enostranska modulacija se pogosto uporablja v HF delu ali kratkovalovnem delu radijskega spektra za dvosmerno radijsko komunikacijo. Uporabnikov enojne pasovne modulacije je veliko. Številni uporabniki, ki potrebujejo dvosmerno radijsko komunikacijo, bodo uporabljali enosmerni pas in segajo od pomorskih aplikacij, običajno HF od točke do točke, vojaških in radijskih amaterjev ali radijskih sprejemnikov.

Enostranska modulacija ali SSB izhaja iz amplitudne modulacije (AM), modulacija SSB pa odpravlja številne pomanjkljivosti AM.

Enostranska modulacija se običajno uporablja za prenos govora, tehnično pa se lahko uporablja za številne druge aplikacije, kjer je potrebna dvosmerna radijska komunikacija z analognimi signali.

Kot rezultat njegove široke uporabe obstaja veliko kosov opreme za radijsko komunikacijo, zasnovanih za uporabo enojnega bočnega radia, vključno s sprejemnikom SSB, SSB oddajnikom in opremo za oddajanje SSB.

Kaj je enostranska modulacija?

Enostranska pasovna modulacija SSB je v bistvu derivat amplitudne modulacije, AM. Z odstranitvijo nekaterih komponent navadnega AM signala je mogoče znatno izboljšati njegovo učinkovitost.

S pogledom na spekter signala je mogoče videti, kako je mogoče AM signal izboljšati. Ko je nosilec v stanju dinamičnega ravnovesja moduliran z zvočnim signalom, na primer s tonom 1 kHz, sta vidna dva manjša signala na frekvencah 1 kHz nad in pod glavnim nosilcem.

Če se ustaljeni toni nadomestijo z zvokom, kakršnega naletimo na govor glasbe, obsegajo veliko različnih frekvenc in se vidi zvočni spekter s frekvencami v frekvenčnem pasu. Ko so modulirani na nosilec, so ti spektri vidni nad in pod nosilcem.

Vidimo lahko, da če je najvišja frekvenca, ki je modulirana na nosilec, 6 kHz, se bodo zgornji spektri razširili na 6 kHz nad in pod signalom. Z drugimi besedami, pasovna širina, ki jo zaseda signal AM, je dvakrat večja od največje frekvence signala, ki se uporablja za modulacijo nosilca, to je dvakrat večja pasovna širina zvočnega signala, ki ga je treba prenašati.

Amplitudna modulacija je z dveh točk zelo neučinkovita. Prvo je, da zaseda dvakratno pasovno širino največje zvočne frekvence, drugo pa, da je neučinkovito glede na porabljeno moč. Nosilec je signal v ustaljenem stanju in sam po sebi ne vsebuje nobenih informacij, temveč le referenco za postopek demodulacije. Enostranska modulacija izboljša učinkovitost prenosa z odstranjevanjem nekaterih nepotrebnih elementov. Najprej se odstrani nosilec - lahko ga ponovno vstavimo v sprejemnik, drugič pa se odstrani en bočni pas - oba bočna pasova sta zrcalni sliki drug drugega in nosita enake informacije. Tako ostane samo en bočni pas - od tod tudi ime Single SideBand / SSB.

SSB sprejemnik

Medtem ko so signali, ki uporabljajo enojno pasovno modulacijo, učinkovitejši za dvosmerno radijsko komunikacijo in bolj učinkoviti kot običajni AM, zahtevajo večjo stopnjo zahtevnosti sprejemnika. Ker je SSB-modulacija odstranila nosilec, ga je treba ponovno vnesti v sprejemnik, da lahko rekonstituira originalni zvok. To dosežemo z uporabo notranjega oscilatorja, imenovanega Beat Frequency Oscillator (BFO) ali Carrier Insertion Oscillator (CIO). S tem se ustvari nosilski signal, ki ga je mogoče mešati z dohodnim SSB signalom, s čimer se omogoči obnovitev zahtevanega zvoka v detektorju.

Običajno detektor SSB sam uporablja mešalno vezje za kombiniranje modulacije SSB in signalov BFO. To vezje pogosto imenujemo detektor izdelka, ker je (tako kot kateri koli RF mešalnik) izhod rezultat dveh vhodov.

Uvesti je treba nosilec, ki uporablja BFO / CIO na isti frekvenci glede na signal SSB kot prvotni nosilec. Vsako odstopanje od tega bo povzročilo spremembo višine obnovljenega zvoka. Čeprav so napake do približno 100 Hz sprejemljive za komunikacijske aplikacije, vključno z amaterskim radiem, je treba za prenos glasbe znova uvesti nosilec s točno pravilno frekvenco. To lahko dosežemo s prenosom majhne količine nosilca in uporabo vezja v sprejemniku, da se na to zaklene.

Merjenje moči z enojnim pasom

Pogosto je treba določiti izhodno moč enojnega bočnega oddajnika ali enojnega bočnega prenosa. Potrebno je na primer vedeti moč oddajnika, ki se uporablja za dvosmerno radijsko komunikacijo, da se omogoči presoja njegove učinkovitosti za določene namene.

Merjenje moči za SSB signal ni tako enostavno kot pri mnogih drugih vrstah prenosa, ker je dejanska izhodna moč odvisna od ravni modulacijskega signala. Da bi to premagali, se uporablja ukrep, znan kot največja moč ovoja (PEP). Ta prevzame moč RF-ovojnice prenosa in v vsakem trenutku uporabi najvišjo raven signala in vključuje morebitne prisotne komponente. Očitno to vključuje stranski pas, ki se uporablja, vključuje pa tudi morebitne preostale nosilce.

Raven največje moči ovojnice je mogoče navesti v vatih ali pa danes uporabiti številke v dBW ali dBm. To so preprosto ravni moči glede na 1 W oziroma 1 MW. Kot primer je signal največje moči ovojnice 10 vatov 10 dB nad signalom 1 vata, zato ima moč 10 dBW. Podobno logiko lahko uporabimo za določanje moči v dBm.

Različice enojne pasovne modulacije

Uporabljenih je veliko različic modulacije enojnega pasu in zanje obstaja več različnih okrajšav. Ti so pojasnjeni spodaj.

  • LSB: To pomeni spodnji stranski pas. Ta oblika enojne bočne pasovne modulacije se oblikuje, ko se prenaša samo spodnji stranski pas izvirnega signala. Običajno to uporabljajo radijski amaterji ali radijski sprejemniki, ki jim dodelijo frekvenco pod 9 MHz.
  • USB: To pomeni zgornji stranski pas. Ta oblika enojne modulacije bočnega pasu nastane, ko se prenaša samo zgornji stranski pas originalnega signala. Običajno to obliko modulacije SSB uporabljajo profesionalni uporabniki na vseh frekvencah in radijski amaterji ali radijski sprejemniki na svojih frekvencah nad 9 MHz.
  • DSB: To je dvojni stranski pas in je oblika modulacije, pri kateri se vzame signal AM in nosilec odstrani, da zapusti obe stranski pasovi. Čeprav ga je enostavno ustvariti, ne prinaša nobenih izboljšav v učinkovitosti spektra in ga tudi ni enostavno rešiti. Skladno s tem se redko uporablja.
  • SSB SC: To pomeni enostranski potlačeni nosilec. To je oblika SSB modulacije, pri kateri je nosilec popolnoma odstranjen, v nasprotju z SSB nosilcem, kjer ostane nekaj nosilca.
  • VSB: To pomeni Vestigial Sideband. To je oblika signal, kjer je en stranski pas v celoti prisoten, drugi stranski pas pa je bil le delno odrezan ali zatrt. Veliko se uporablja za analogne televizijske prenose. Koristno je, ker je osnovni pas video signala širok (običajno 6 MHz). Za prenos tega z uporabo AM bi bila potrebna pasovna širina 12 MHz. Da bi zmanjšali količino uporabljenega spektra, se en bočni pas prenaša v celoti, medtem ko se prenašajo le nižje frekvence drugega. Visoke frekvence je mogoče kasneje izboljšati s filtri.
  • SSB znižani prevoznik: V tej obliki modulacije SSB je prisoten en bočni pas skupaj z majhno količino nosilca. Za nekatere aplikacije je shranjena majhna količina nosilca. S tem se lahko zagotovi referenčni signal za natančno demodulacijo.

SSB prednosti

Enostransko modulacijo pogosto primerjamo z AM, katere derivat je. Ima več prednosti dvosmerne radijske komunikacije, ki več kot odtehta dodatno zapletenost, ki jo zahteva sprejemnik SSB in oddajnik SSB, potreben za sprejem in prenos.

  1. Ker se nosilec ne prenaša, to omogoča 50-odstotno zmanjšanje moči oddajnika za enako raven signala za prenos informacij. [Opomba: za AM prenos z uporabo 100% modulacije se polovica moči porabi v nosilcu in skupaj polovica moči v obeh bočnih pasovih - vsak bočni pas ima četrtino moči.]
  2. Ker se prenaša samo en bočni pas, se moč oddajnika dodatno zmanjša.
  3. Ko se prenaša samo en stranski pas, se pasovna širina sprejemnika lahko zmanjša za polovico. To izboljša razmerje med signalom in šumom za dvakrat, to je za 3 dB, ker bo ožja pasovna širina omogočala manj šuma in motenj.

Povzetek tega je, da modulacija SSB ponuja veliko bolj učinkovito rešitev za dvosmerno radijsko komunikacijo, saj zagotavlja znatno izboljšanje učinkovitosti.

Povzetek

Enostranska modulacija SSB je glavni modulacijski format, ki se uporablja za analogni prenos govora za dvosmerno radijsko komunikacijo na VF delu radijskega spektra. Njegova učinkovitost glede spektra in moči v primerjavi z drugimi načini pomeni, da je že vrsto let najučinkovitejša možnost za uporabo. Zdaj se uporabljajo nekatere oblike digitalnega prenosa glasu, vendar je malo verjetno, da bo enojni bočni pas že vrsto let izrinjen kot glavni format, ki se uporablja v teh pasovih.


Poglej si posnetek: Амплитудная модуляция (Maj 2022).