本文转载自lxc5217《通俗点来谈SSB工作模式和原理》 提到SSB就不得不谈谈AM,SSB从本质上来说也是一种调幅信号, 它出自于调幅又区别于调幅。 调幅波是一个载波幅度跟随调制音频幅度变化而变化的调制方式 。只有清楚的知道调幅波的频谱特征才能准确的掌握SSB的产生方法, 我觉得可以根据混频的原理来说明调幅波的频谱特征: 由于非线性元件的特点,两个不同频率的信号频率1和频率2通过 非线性元件会出现4个频率:两个频率的和,两个频率的差,频率1, 频率2。 通常无线电通信要传送的有用信号是音频,假设要传送的音 频有两个,500HZ和3KHZ,载波频率为10MHZ,那这三个信号被同时送 到调制器中后将产生7个频率: 10MHz+500Hz=10.0005MHz; 10MHz+3KHz=10.003MHz; 10MHz-500Hz=9.9995MHz; 10MHz-3KHz=9.997MHz 10MHz 500Hz 3KHz 在这些频率当中,我们把和频率(10.0005MHz, 10.003MHz)称为 上边带,简称USB;而把差频率(9.9995MHz,9.997MHz)称为下边带, 简称LSB。这两个边带都是比较高的频率和10MHz的载波频率一样很容 易被发射出去, 也只有这两个边带的无线电信号包含着我们需要传送 的信息,而且这两个边带中携带的信息完全一样. 由于调幅波要发射出去3个频率分量(载波,上边带,下边带),而且 不携带有用信息(音频)的载波在发射功率中又占了大部分功率份额. 所以调幅波对电力的利用效率是比较低的. 前面说过了,在调幅波频谱中的上下两个边带都含有相同的信息, 而且载波并不含有有用信息。那么, 只传送一个边带也就可以完成信 息的传送,为了提高发射功率的效率,而把其中一个边带和载波都消除 掉。这个过程就叫做单边带调制,而最终输出的无线电信号就叫做单 边带信号(SSB)。 单边带信号的产生: 幸好我们有一种调制器叫平衡调制器,它的特点是经过调制的信 号只包含上边带和下边带频率分量,而音频和载波在调制器内部就被 消灭掉了。这样在调制器的输出端,我们就得到了两个边带的频率分 量,这种含有两个边带信号同时也没有载波分量的信号,我们称它为 双边带信号,简称DSB。 此时,DSB也可以被直接发射出去,但是DSB 信号中含有两个边带的信号,这两个边带携带着两个完全相同的信息 ,我们完全可以只发射其中的一个。这时,我们用滤波器过滤掉其中 的一个边带就可以得到单边带信号(LSB或者USB)。由于这两个边带 的频率都是在很高的高频波段,而且两个边带的频谱靠的很近。显然 只能靠 Q值极高的机械滤波器或晶体滤波器才能很好的把其中一个边 带滤除掉。 单边带接收机的工作程式: 对于简单的直接解调式单边带接收机来说(别告诉我你不知道什 么是直接解调式接收机,如果当真不知道的话,你就别往下看了,把 6CR的PIXIE找出来看明白)。由于接收到的LSB或者USB信号中不包含 载波信号,所以必须在接收机里把缺失的载波补上 (这个过程其实就 是把SSB信号恢复成调幅波),否则就不能得到我们想要的有用信息。 比如: 对于10.003MHz的单音调制 (指的调制信号只有3KHz这一个频率 分量,实际的调制信号是300~3KHz的音频频带分量) USB信号来说, 它缺失的是10.000MHz的载波,如果在接收机里不把这个10MHz的载波 补上的话, 那对于检波器来说,检波器面对的将是一个10.003MHz的 单一频率分量。 如果在本地人为的产生一个10.000MHz的频率(对于 直接解调接收机来说,这个10.000MHz就是本振频率,或者称为BFO) ,那么送入检波器的将是两个频率分量: 10.003MHz 10.000MHz 那么这两个频率经过非线性检波器将会产生4个频率分量: 10.003MHz-10.000MHz=3KHz 10.003MHz+10.000MHz=20.003KHz 10.003MHz 10.000MHz 显然我们需要的是第一个频率分量10.003MHz-10.000MHz=3KHz。 其余的频率分量因为都是高频信号,使用简单的低通滤波器就可以完 全消除它。 上面的推导过程也同样适用于下边带(LSB), 但是需要注意的 一点就是由于上下边带处在频谱上不同的位置,所以,对于10.003的 下边带信号来说,它的载波点就在10.006MHz。 如果读者头脑比较清 楚的话,应该不难理解。 超外差式单边带接收机的工作程式: 对于超外差接收机来说,就不能不谈到频谱倒置的问题,至于其 他的变频中放和普通的超外差原理上是一样的,这里就不赘述了。 超外差接收机的工作程式有两种,差频变频方式与和频变频方式 。对于和频变频器产生的中频来说,数学关系比较单纯,它不会改变 信号的特征。简单的说,接收到的LSB信号, 经过和频变频器后产生 的中频仍然是LSB信号。 但是对于本振频率高于接收频率的差频变频方式的电路来说,情 况就完全不同了。经过差频变频器产生的中频信号将是和接收到的信 号边带相反的, 即所谓的频谱倒置。简单的说,接收到的LSB信号, 经过变频后产生的中频将是USB信号。 那么在进行单边带解调时,就 必须按照USB信号的特点来进行选择BFO的频率才能正确解调出我们希 望的有用信号。 如果读者把前面的信号频谱的段落都看明白了的话,应该可以理 解频谱倒置的关系。 |
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