Передача с подавленной несущей на двух боковых полосах ( DSB-SC ) — это передача , при которой частоты, создаваемые амплитудной модуляцией (АМ), симметрично расположены выше и ниже несущей частоты , а уровень несущей снижается до минимально возможного уровня, в идеале полностью подавляемого. [1]
При модуляции DSB-SC, в отличие от AM, несущая волна не передается; таким образом, большая часть мощности распределяется между боковыми полосами, что подразумевает увеличение покрытия в DSB-SC, по сравнению с AM, при том же использовании мощности.
Передача DSB-SC является частным случаем передачи с пониженной несущей на двух боковых полосах . Используется для систем радиоданных . Этот режим часто используется в любительской радиосвязи, особенно в высокочастотных диапазонах.
DSB-SC по сути является амплитудной модуляционной волной без несущей, что снижает потери мощности, обеспечивая ей 50% эффективности. Это увеличение по сравнению с обычной AM-передачей (DSB), которая имеет максимальную эффективность 33,333%, поскольку 2/3 мощности находится в несущей, которая не передает никакой полезной информации, а обе боковые полосы содержат идентичные копии одной и той же информации. Однополосная подавленная несущая (SSB-SC) имеет 100% эффективность.
Спектральный график сигнала DSB-SC:
DSB-SC генерируется микшером. Полученный сигнал является произведением сигнала сообщения и несущего сигнала. Математическое представление этого процесса показано ниже, где используется тригонометрическое тождество произведения к сумме .
Для DSBSC когерентная демодуляция выполняется путем умножения сигнала DSB-SC на сигнал несущей (с той же фазой, что и в процессе модуляции) точно так же, как и в процессе модуляции. Затем этот результирующий сигнал проходит через фильтр нижних частот для получения масштабированной версии исходного сигнала сообщения.
Уравнение выше показывает, что при умножении модулированного сигнала на несущий сигнал результатом является масштабированная версия исходного сигнала сообщения плюс второй член. Поскольку , этот второй член намного выше по частоте, чем исходное сообщение. После того, как этот сигнал проходит через фильтр нижних частот, компонент с более высокой частотой удаляется, оставляя только исходное сообщение.
Для демодуляции частота и фаза генератора демодуляции должны быть точно такими же, как у генератора модуляции, в противном случае возникнут искажения и/или затухание.
Чтобы увидеть этот эффект, примите следующие условия:
Результирующий сигнал может быть представлен как
Термины приводят к искажению и затуханию исходного сигнала сообщения. В частности, если частоты верны, но фаза неверна, вклад от является постоянным коэффициентом затухания, также представляет собой циклическую инверсию восстановленного сигнала, что является серьезной формой искажения.
Лучше всего это проиллюстрировать графически. Ниже представлен сигнал сообщения, который можно модулировать на несущей, состоящий из пары синусоидальных компонентов с частотами соответственно 800 Гц и 1200 Гц.
Уравнение для этого сигнала сообщения имеет вид .
В данном случае несущей является простая синусоида частотой 5 кГц ( ), изображенная ниже.
Модуляция выполняется путем умножения во временной области, что дает несущий сигнал частотой 5 кГц, амплитуда которого изменяется таким же образом, как и сигнал сообщения.
Название «подавленная несущая» происходит от того, что компонент несущей подавляется — он не появляется в выходном сигнале. Это очевидно, если посмотреть на спектр выходного сигнала. На рисунке ниже мы видим четыре пика, два пика ниже 5000 Гц — это нижняя боковая полоса (LSB), а два пика выше 5000 Гц — это верхняя боковая полоса (USB), но пика на отметке 5000 Гц, которая является частотой подавленной несущей, нет.
В этой статье использованы материалы из общедоступного федерального стандарта 1037C. Администрация общих служб . Архивировано из оригинала 2022-01-22. (в поддержку MIL-STD-188 ).
![{\displaystyle \underbrace {V_{m}\cos \left(\omega _{m}t\right)} _{\mbox{Сообщение}}\times \underbrace {V_{c}\cos \left(\omega _{c}t\right)} _{\mbox{Несущая}}=\underbrace {{\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{Модулированный сигнал}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5a5b5ee2d07469277f5a570da3cda5e9ceec01d3)
![{\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{Модулированный сигнал}}\times \overbrace {V'_{c}\cos \left(\omega _{c}t\right)} ^{\mbox{Несущая}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/10be70e8c2bd5a09722075f8cb9d8dff864915c7)
![{\displaystyle =\left({\frac {1}{2}}V_{c}V'_{c}\right)\underbrace {V_{m}\cos(\omega _{m}t)} _{\text{исходное сообщение}}+{\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]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2c094a8f49326dd035e8fd8d0d8519b627f2d371)
![{\displaystyle V'_{c}\cos \left[(\omega _{c}+\Delta \omega )t+\theta \right]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/12d890390bf7ee207d27ce00328ec2150468c1ee)
![{\displaystyle f(t)\times V_{c}\cos(\omega _{c}t)\times V'_{c}\cos \left[(\omega _{c}+\Delta \omega )t+\theta \right]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a3c390fda8004f4fa5683a61c7ad3d5e2e202532)
![{\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]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6a68b86960df0e291487bbfb0350006a07bb212c)
![{\displaystyle x(t)=\underbrace {\cos \left(2\pi 5000t\right)} _{\mbox{Перевозчик}}\times \underbrace {\left[{\frac {1}{2}}\cos \left(2\pi 800t\right)-{\frac {1}{2}}\cos \left(2\pi 1200t\right)\right]} _{\mbox{Сигнал сообщения}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c908bd48c94a484e5cb06c3bf2fa72a3c3e473f3)