Формирование сигнала с одной боковой полосой.
Однополо́сная модуля́ция (амплиту́дная модуляция с одно́й боково́й полосо́й) (ОМ, англ. single-sideband modulation, SSB) — разновидность амплитудной модуляции (AM), широко применяемая в аппаратуре каналообразования для эффективного использования спектра канала и мощности передающей радиоаппаратуры. Однополосная амплитудная модуляция была изобретена в 1915 году Джоном Реншоу Карсоном (англ. John Renshaw Carson)[1]
В радиосигнале с АМ 70 % мощности передатчика расходуется на излучение сигнала несущей частоты, который не содержит никакой информации о модулирующем сигнале. Остальные 30 % делятся поровну между двумя боковыми частотными полосами, которые представляют собой точное зеркальное отображение друг друга. Таким образом, без всякого ущерба для передаваемой информации можно исключить из спектра сигнала несущую и одну из боковых полос, и расходовать всю мощность передатчика для излучения только информативного сигнала.В детекторе приёмника для декодирования однополосного сигнала приходится восстанавливать несущую, то есть смешивать однополосный сигнал и частоту специального гетеродина. В супергетеродине для этого ставится отдельный гетеродин, работающий на частоте, равной последней ПЧ; в приёмнике прямого преобразования несущую восстанавливает единственный гетеродин приёмника; приёмники прямого усиления для приема ОМ, вообще говоря, непригодны.Сигнал с однополосной модуляцией занимает в радиоэфире полосу частот вдвое уже, чем амплитудно-модулированный, что позволяет более эффективно использовать частотный ресурс и повысить дальность связи. Кроме того, когда на близких частотах работают несколько станций с ОМ, они не создают друг другу помех в виде биений, что происходит при применении амплитудной модуляции с неподавленной несущей частотой.Недостатком метода являются относительная сложность аппаратуры и повышенные требования к частотной точности и стабильности.
|
|
|
Особенности дискретизации узкополосных сигналов
Пусть задан узкополосный сигнал 
спектр, которого 
сосредоточен в узкой полосе частот 
. Пример АЧХ такого сигнала представлен на рис.6. A(t) и 
- медленно меняющиеся огибающая и фаза сигнала.
Если следовать теореме Котельникова, то следует выбрать период дискретизации 
, т.к. наивысшей частотой является частота 
. Однако информация о сигнале заложена не в частоте , которая, как правило, бывает известна, а в огибающей A(t) и фазе . Поэтому интервал выборки надо согласовывать с фактической шириной спектра 
, а не с частотой .
Перейдем к аналитическому сигналу, соответствующему заданному колебанию:
|
|
|
;
где 
комплексная огибающая, представляющая собой низкочастотную функцию,спектр которой 
примыкает к нулевой частоте (пунктир на рис.6).
Задача дискретизации УПС сводится к задаче дискретизации комплексной огибающей. Интервал дискретизации определяется как 
. Сам ряд Котельникова будет иметь вид:
,
т.е. для получения выборки необходимы два отсчета: один для огибающей, второй – для фазы.
В качестве примера рассмотрим амплитудно-модулированное колебание 
, где A(t) – огибающая с вещественным спектром 
, пропорциональным спектру модулирующей функции, ограниченным частотой Fm. В этом случае 
, функция 
- симметрична относительно 
, поэтому 
, т.е. интервал дискретизации тот же, что и для модулирующего сигнала.
Пусть теперь УПС – частотно-модулированное колебание 
,
и его мгновенная частота 
модулирована тем же законом, что и в предыдущем примере, но 
, так что ширина 
. Следовательно, шаг дискретизации здесь требуется меньший, а именно 
. Однако здесь нет необходимости дискретизировать огибающую. Таким образом, при одинаковом передаваемом сообщении частотно-модулированный сигнал из-за расширения спектра обладает числом степеней свободы (базы) в 
раз большим, чем АМ-сигнал.
|
|
|
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 545; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!