Seitenband
Im Radio Kommunikation, a Seitenband ist ein Band von Frequenzen höher als die oder niedriger als die Trägerfrequenz, das sind das Ergebnis der Modulation Prozess. Die Seitenbänder tragen die vom Funksignal übertragenen Informationen. Die Seitenbänder umfassen alle Spektralkomponenten des modulierten Signals außer dem Träger. Die Signalkomponenten über der Trägerfrequenz bilden die Oberband (USB) und die unter der Trägerfrequenz bilden die Unterbänder untere Seite (LSB). Alle Formen der Modulation erzeugen Seitenbänder.
Seitenbandkreation
Wir können die Schaffung von Seitenbändern mit einer trigonometrischen Identität veranschaulichen:
Hinzufügen zu beiden Seiten:
![{\displaystyle \cos(A)\cdot [1+\cos(B)]={\tfrac {1}{2}}\cos(A+B)+\cos(A)+{\tfrac {1}{2}}\cos(A-B)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e74535a5163ade273c2ea320dc59dc9714790cfb)
Ersetzen (zum Beispiel)undwo repräsentiert die Zeit:
![{\displaystyle \underbrace {\cos(1000\ t)} _{\text{carrier wave}}\cdot \underbrace {[1+\cos(100\ t)]} _{\text{amplitude modulation}}=\underbrace {{\tfrac {1}{2}}\cos(1100\ t)} _{\text{upper sideband}}+\underbrace {\cos(1000\ t)} _{\text{carrier wave}}+\underbrace {{\tfrac {1}{2}}\cos(900\ t)} _{\text{lower sideband}}.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/acfd1bddb1316e0f98379c1d0e558d7c3e1ad847)
Das Hinzufügen von mehr Komplexität und Zeitvariation zur Amplitudenmodulation fügt sie auch zu den Seitenbändern hinzu, wodurch sie sich in der Bandbreite erweitern und sich mit der Zeit ändern. Tatsächlich "tragen" die Seitenbänder den Informationsgehalt des Signals.[1]
Seitenbandcharakterisierung
Im obigen Beispiel a Kreuzkorrelation des modulierten Signals mit einem reinen Sinus, ist bei allen Werten von Null Außer 1100, 1000 und 900. und die Werte ungleich Null spiegeln die relativen Stärken der drei Komponenten wider. Ein Diagramm dieses Konzepts, genannt a Fourier-Transformation (oder Spektrum), ist die übliche Methode, um Seitenbänder zu visualisieren und deren Parameter zu definieren.
Amplitudenmodulation
Amplitudenmodulation von a Trägersignal Normalerweise führt zwei Spiegelbild-Seitenbänder. Die Signalkomponenten über der Trägerfrequenz bilden das obere Seitenband (USB) und die unter der Trägerfrequenz das untere Seitenband (LSB). Zum Beispiel, wenn ein 900 KHz -Träger ist Amplitude moduliert durch eine 1 KHz -Audiosignal, es gibt Komponenten bei 899 KHz und 901 KHz sowie 900 khz im erzeugten Radiofrequenz Spektrum; Also an Audio- Bandbreite von (sagen) 7 KHz wird a benötigen Funkspektrum Bandbreite von 14 KHz. Im konventionellen Am Übertragung, wie verwendet von Rundfunkband AM -Stationen, das ursprüngliche Audiosignal kann von beiden wiederhergestellt werden ("erkannt") synchroner Detektor Schaltungen oder durch einfache Umschlagdetektoren Weil der Träger und beide Seitenbänder vorhanden sind. Dies wird manchmal genannt Doppel -Seitenband -Amplitudenmodulation (DSB-AM), aber nicht alle Varianten von DSB sind mit Hüllkennzeichnungen kompatibel.
In einigen Formen von AM kann der Träger reduziert werden, um Strom zu sparen. Der Begriff DSB reduzierter Sachbekarrung Normalerweise impliziert genügend Träger im Getriebe, um a zu aktivieren Empfänger Schaltung, um einen starken Träger zu regenerieren oder zumindest synchronisieren a Phasenschleife Es gibt jedoch Formen, in denen der Träger vollständig entfernt wird und produziert wird Doppel -Seitenband mit unterdrückt Träger (DSB-SC). Unterdrückte Trägersysteme erfordern komplexere Schaltkreise im Empfänger und eine andere Methode zum Abzug der ursprünglichen Trägerfrequenz. Ein Beispiel ist das stereophon Differenz (l-r) Informationen, die in Stereo übertragen werden FM -Rundfunk auf einem 38 kHz Unterwährung wobei ein Signal mit geringer Leistung bei der Hälfte der 38-kHz-Trägerfrequenz zwischen den monauralen Signalfrequenzen eingefügt wird (bis zu 15 KHz) und der untere Unterträger der Stereoinformation (bis 38–15 KHz, d. H. 23 KHz). Der Empfänger regeneriert den Unterträger lokal durch Verdoppelung eines speziellen 19 kHz Piloton. In einem anderen Beispiel die Quadraturmodulation Historisch gesehen für Chroma -Informationen in verwendet KUMPEL Fernsehsendungen, das Synchronisierungssignal ist ein kurzer Ausbruch von einigen Zyklen von Träger während der "Veranda" Teil jeder Scan -Linie, wenn kein Bild übertragen wird. In anderen DSB-SC-Systemen kann der Träger jedoch direkt von den Seitenbändern durch a regeneriert werden Costas -Schleife oder Quadratschleife. Dies ist häufig in digitalen Übertragungssystemen wie z. BPSK wo das Signal ständig vorhanden ist.
Wenn ein Teil eines Seitenbands und alle anderen bleiben, heißt es, dass es genannt wird Überbänder, hauptsächlich mit Fernsehen Rundfunk-, was sonst inakzeptable Menge an sich nehmen würde Bandbreite. Übertragung, bei dem nur ein Seitenband übertragen wird Ein-Seitenband-Modulation oder SSB. SSB ist der vorherrschende Sprachmodus auf Kurzwellenradio außer Shortwave -Rundfunk. Da es sich bei den Seitenbändern Spiegelbilder handelt, ist das SideBand eine Frage der Konvention.
In SSB die Träger wird unterdrückt, erheblich reduzieren die elektrische Energie (von bis zu 12 dB) ohne die Informationen im Seitenband zu beeinflussen. Dies sorgt für eine effizientere Verwendung von Senderleistung und HF -Bandbreite, aber a Frequenzoszillator schlagen muss am verwendet werden Empfänger Um den Träger neu zu rekonstituieren. Wenn die rekonstituierte Trägerfrequenz falsch ist, hat die Ausgabe des Empfängers die falschen Frequenzen, aber für Sprachfrequenzfehler sind jedoch kein Problem für die Verständlichkeit. Eine andere Möglichkeit, einen SSB-Empfänger zu betrachten, ist die Häufigkeit von RF-to-Audio Transporter: Im USB -Modus wird die Zifferblattfrequenz von jeder Radiofrequenzkomponente abzugs, um eine entsprechende Audiokomponente zu erzeugen, während im LSB -Modus jede eingehende Funkfrequenzkomponente von der Dial -Frequenz abgezogen wird.
Frequenzmodulation
Frequenzmodulation Erzeugt auch Seitenbänder, die Bandbreite, die je nach Modulationsindex verbraucht wird, und häufig eine deutlich mehr Bandbreite als DSB erfordert. Bessel -Funktionen Kann verwendet werden, um die Bandbreitenanforderungen von FM -Übertragungen zu berechnen. Carsons Regel ist eine nützliche Annäherung an die Bandbreite in mehreren Anwendungen.
Auswirkungen
Seitenbänder können stören mit benachbarte Kanäle. Der Teil des Seitenbands, der den benachbarten Kanal überlappen würde Filtervor oder nach der Modulation (oft beide). Im Rundfunkband Frequenzmodulation (Fm), Unterträger über 75 KHz sind auf einen kleinen begrenzt Prozentsatz der Modulation und sind über 99 kHz insgesamt verboten, um den ± 75 kHz -Normalwert zu schützen Abweichung und ± 100 kHz Kanal Grenzen. Amateur radio und öffentliche Dienstleistungen FM -Sender verwenden im Allgemeinen ± 5 kHz -Abweichung.
Um die modulierende Wellenform genau zu reproduzieren, muss der gesamte Signalverarbeitungspfad des Sendersystems, des Ausbreitungsweges und des Empfängers genügend Bandbreite aufweisen, damit genügend Seitbänder verwendet werden können, um das modulierte Signal auf den gewünschten Grad der Genauigkeit wieder herzustellen.
In einem nichtlinearen System wie einem Verstärker können Seitenbänder der ursprünglichen Signalfrequenzkomponenten aufgrund von Verzerrungen erzeugt werden. Dies wird im Allgemeinen minimiert, kann jedoch absichtlich für die durchgeführt werden Fuzzbox Musikalische Wirkung.
Siehe auch
- Unabhängiges Seitenband
- Außerhalb der Bandbreite Die Kommunikation beinhaltet einen anderen Kanal als den Hauptkommunikationskanal.
- Seitenlappen
- Seitenband -Computing ist eine verteilte Computermethode unter Verwendung eines vom Hauptkommunikationskanal getrennten Kanals.
- TV -Sender
Verweise
- ^ Tony Dorbuck (Hrsg.), Das Handbuch des Radios Amateur, fünfundfünfzigste Ausgabe, American Radio Relay League, 1977, p. 368
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