單邊帶通信

單邊帶通信

一般通信系統中,載波經音頻信號調製後,包含載波頻率和上、下兩個邊帶,這兩個邊帶均能用來傳輸信息。通常傳遞信號,僅需要一個邊帶就足夠了,但是,在一般的通信系統中,往往把載波頻率和上、下邊帶一起傳送出去,這樣不僅在載波和另一邊帶中消耗了發射功率中的大部分功率,而且還要占用較寬的通信頻帶。因此,為了提高通信效率和節約通信頻帶,在通信時,可將載波和另一邊帶去掉,只傳送一個邊帶,這種通信方式就稱為單邊帶通信。

技術簡介

無線電技術的原理在於,導體中電流強弱的改變會產生無線電波。利用這一現象,通過調製可將信息載入於無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端,電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。通過解調,將信息從電流變化中提取出來,就達到了信息傳遞的目的。在無線電通信中,傳送信息的載體是特定頻率的載波(也稱主頻)。那么信息又是如何放到載波上的呢?這就引出了“調製”的概念。調製就是將信息的動態波形通過一定形式加到載波上傳送出去,接收機收到被調製的載頻信息後,再還原為初始信息。一般通信系統中,載波經音頻信號調製後,包含載波頻率和上、下兩個包含信息邊帶,這兩個邊帶均能用來傳輸信息,通常只需要傳送一個邊帶就足夠了。在通信時,可將載波和另一邊帶去掉,只傳送一個邊帶,這種通信方式就稱為單邊帶通信。

在單邊帶技術中,具有各種邊帶形式。如果將載波和一個邊帶完全去掉(抑制),稱為抑制載波單邊帶。有時為了簡化接收系統,保留一部分載波,就稱為帶有載波單邊帶。

另外,所有產生單邊帶信號的方法中,幾乎都是先產生雙邊帶信號,所以,可以將雙邊帶調幅信號的兩個邊帶分別加以利用,使它們包含著不同的信息。這樣的信號稱為獨立邊帶信號,利用這種信號進行的通信稱為獨立邊帶通信。

獨立邊帶通信的優點是可以同時傳輸多路信息,減少相互之間的干擾。其缺點是放大器的設計和製造比較困難。

基本原理

單邊帶通信 單邊帶通信

它是從調幅雙邊帶通信發展而來的。假設需要傳遞的信號是話音信號,其頻譜如圖3-6(a)所示。用載波進行調幅後,調幅波的頻譜如圖3-6(b)所示。它是由載頻、上邊帶USB(Up Side Band)和下邊帶LSB(Lower Side Band)組成的。被傳送的信號僅包含在上、下邊帶中。

單邊帶通信 單邊帶通信

因此,從信號不失真的角度來看,只要傳送其中一個邊帶即可。載頻和另一個邊帶都可以抑制掉。這種把信息調製在一個邊帶上進行傳輸的通信方式稱為單邊帶通信。利用單邊帶信號傳遞信息,可以利用上邊帶,也可以利用下邊帶。這種只用一個邊帶的傳遞方式稱為“原型邊帶制”另一種形式,即用上、下邊帶傳遞兩種不同的信息,稱為“獨立邊帶制”。圖3-7畫出了原型邊帶和獨立邊帶制的頻譜。

單邊帶通信 單邊帶通信

不論是原型邊帶還是獨立邊帶制,其載頻通常是抑制的,稱為非導頻制。如果載頻沒有被完全抑制,而是傳送一部分,則稱為導頻制。其頻譜如圖3-8所示。導頻制常用於對高速移動目標的通信系統中,而非導頻制則多用於固定目標的點對點的通信系統中。

優缺點

單邊帶通信的優點是:1、節省功率;2、節約頻帶;3、由於單邊帶發射機不傳送載頻,提高了保密性;4、受電波傳播影響小。其缺點是:1、設備比較複雜;2、對收、發信設備技術要求高。

用途

單邊帶通信可以用於有線載波電話,無線電話、傳真、電視和數據傳輸等方面,20世紀初最常用於有線載波電話和遠距離點對點短波無線電通信。

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