Учебники

Аналоговая связь – VSBSC Модуляция

В предыдущих главах мы обсуждали модуляцию и демодуляцию SSBSC. Модулированный сигнал SSBSC имеет только одну частоту боковой полосы. Теоретически, мы можем получить одну частотную составляющую боковой полосы полностью, используя идеальный полосовой фильтр. Однако практически мы не можем получить всю частотную составляющую боковой полосы. Из-за этого часть информации теряется.

Чтобы избежать этой потери, выбирается метод, который является компромиссом между DSBSC и SSBSC. Этот метод известен как метод подавления несущей боковой полосы (VSBSC) . Слово «пережиток» означает «часть», из которой происходит название.

VSBSC Modulation – это процесс, при котором часть сигнала, называемая пережитком, модулируется вместе с одной боковой полосой. Частотный спектр волны VSBSC показан на следующем рисунке.

Частотный спектр VSBSC

Наряду с верхней боковой полосой часть нижней боковой полосы также передается в этом методе. Точно так же мы можем передать нижнюю боковую полосу вместе с частью верхней боковой полосы. Защитная полоса очень малой ширины укладывается с обеих сторон VSB во избежание помех. VSB модуляция в основном используется в телевизионных передачах.

Пропускная способность модуляции VSBSC

Мы знаем, что полоса пропускания модулированной волны SSBSC составляет fm. Поскольку модулированная волна VSBSC содержит частотные составляющие одной боковой полосы вместе с остатком другой боковой полосы, ее ширина полосы будет суммой ширины полосы частот модулированной волны SSBSC и частоты следа fv.

т. е. полоса пропускания модулированной волны VSBSC = fm+fv

преимущества

Ниже приведены преимущества модуляции VSBSC.

  • Очень эффективным.

  • Уменьшение ширины полосы по сравнению с волнами AM и DSBSC.

  • Конструкция фильтра проста, так как высокая точность не требуется.

  • Передача низкочастотных компонентов возможна без каких-либо затруднений.

  • Обладает хорошими фазовыми характеристиками.

Очень эффективным.

Уменьшение ширины полосы по сравнению с волнами AM и DSBSC.

Конструкция фильтра проста, так как высокая точность не требуется.

Передача низкочастотных компонентов возможна без каких-либо затруднений.

Обладает хорошими фазовыми характеристиками.

Недостатки

Ниже приведены недостатки VSBSC модуляции.

  • Пропускная способность больше по сравнению с волной SSBSC.

  • Демодуляция сложна.

Пропускная способность больше по сравнению с волной SSBSC.

Демодуляция сложна.

Приложения

Наиболее выдающееся и стандартное применение VSBSC – для передачи телевизионных сигналов. Кроме того, это наиболее удобный и эффективный метод, когда рассматривается использование полосы пропускания.

Теперь давайте обсудим модулятор, который генерирует волну VSBSC, и демодулятор, который демодулирует волну VSBSC один за другим.

Поколение VSBSC

Генерация волны VSBSC аналогична генерации волны SSBSC. Модулятор VSBSC показан на следующем рисунке.

Поколение VSBSC

В этом методе сначала мы сгенерируем волну DSBSC с помощью модулятора продукта. Затем примените эту волну DSBSC в качестве входа фильтра формирования боковой полосы. Этот фильтр производит выходной сигнал, который является волной VSBSC.

Модулирующий сигнал m left(t right) и несущий сигнал Ac cos left(2 pifct right) применяются в качестве входных данных для модулятора продукта. Следовательно, модулятор продукта производит выход, который является произведением этих двух входов.

Следовательно, выход модулятора продукта

p left(t right)=Ac cos left(2 pifct right)m left(t right)

Применить преобразование Фурье с обеих сторон

P left(f right)= fracAc2 left[M left(ffc right)+M left(f+fc right) right]

Вышеуказанное уравнение представляет собой уравнение частотного спектра DSBSC.

Пусть передаточная функция фильтра формирования боковых полос равна H left(f right). Этот фильтр имеет вход p left(t right), а на выходе – модулированная волна VSBSC s left(t right). Преобразования Фурье для p left(t right) и s left(t right) равны P left(t right) и S left(t right) соответственно.

Математически мы можем записать S left(f right) как

S left(t right)=P left(f right)H left(f right)

Замените значение P left(f right) в приведенном выше уравнении.

S left(f right)= fracAc2 left[M left(ffc right)+M left(f+fc right) right]H left(f right)

Приведенное выше уравнение представляет собой уравнение частотного спектра VSBSC.

Демодуляция VSBSC

Демодуляция волны VSBSC аналогична демодуляции волны SSBSC. Здесь тот же сигнал несущей (который используется для генерации волны VSBSC) используется для обнаружения сигнала сообщения. Следовательно, этот процесс обнаружения называется когерентным или синхронным обнаружением . Демодулятор VSBSC показан на следующем рисунке.

Демодуляция VSBSC

В этом процессе сигнал сообщения может быть извлечен из волны VSBSC путем умножения его на несущую, которая имеет ту же частоту и фазу несущей, которые используются в модуляции VSBSC. Полученный сигнал затем пропускается через фильтр нижних частот. Выход этого фильтра – желаемый сигнал сообщения.

Пусть волна VSBSC будет s left(t right), а сигнал несущей – Ac cos left(2 pifct right).

Из рисунка мы можем записать вывод модулятора продукта как

v left(t right)=Ac cos left(2 pifct right)s left(t right)

Применить преобразование Фурье с обеих сторон

V left(f right)= fracAc2 left[S left(ffc right)+S left(f+fc right) right]

Мы знаем, что S left(f right)= fracAc2 left[M left(ffc right)+M left(f+fc right) right]H влево(f right)

Из приведенного выше уравнения найдем S left(ffc right) и S left(f+fc right).

S left(ffc right)= fracAc2 left[M left(ffcfc right)+M left(ffc+fc right) вправо]H left(ffc right)

 RightarrowS left(ffc right)= fracAc2 left[M left(f2fc right)+M left(f right) right]H left(ffc right)

S left(f+fc right)= fracAc2 left[M left(f+fcfc right)+M left(f+fc+fc right) вправо]H left(f+fc right)

 RightarrowS left(f+fc right)= fracAc2 left[M left(f right)+M left(f+2fc right) right]H left(f+fc right)

Подставьте значения S left(ffc right) и S left(f+fc right) в V left(f right).

V(f)= fracAc2[ fracAc2[M(f2fc)+M(f)]H(ffc)+

 ГидроразрываAC2[М(е)+М(F+2fc)]Н(F+FC)]

 RightarrowV left(f right)= fracAc24M left(f right) left[H left(ffc right)+H left(f+fc right) right]

+ fracAc24 left[M left(f2fc right)H left(ffc right)+M left(f+2fc right)H left(f+fc right) right]

В приведенном выше уравнении первый член представляет масштабированную версию желаемого частотного спектра сигнала сообщения. Его можно извлечь, пропустив вышеуказанный сигнал через фильтр нижних частот.

V0 left(f right)= fracAc24M left(f right) left[H left(ffc right)+H left(f+fc right) right]