Jumat, 20 Februari 2009

SINGLE SIDE BAND




Single-sideband modulasi
Dari Wikipedia Indonesia, ensiklopedia bebas berbahasa Indonesia
(Dialihkan dari Single sideband)
Langsung ke: navigasi, cari
Teknik modulasi
Modulasi analog
PM SSB FM AM SM
Modulasi digital
Ook FSK ASK PSK QAM
Msk BPT PPM TCM OFDM
Menyebar spektrum
v • d • e
FHSS DSSS
Lihat juga: Demodulation

Modulasi single-sideband (SSB) adalah perbaikan dari amplitude modulasi yang lebih efisien menggunakan daya listrik dan bandwidth. Hal ini terkait erat dengan modulasi vestigial sideband (VSB) (lihat di bawah).

Modulasi amplitude modulated menghasilkan sinyal output yang telah dua kali bandwidth sinyal baseband yang asli. Single-sideband modulasi menghindari ini bandwidth dua kali lipat, dan kuasa-siakan pada operator, pada biaya sedikit meningkat perangkat kompleksitas.

Pertama US paten untuk modulasi SSB adalah untuk diterapkan pada 1 Desember 1915 oleh John Renshaw Carson. Paten 1449382, berjudul "Metode dan Alat untuk signaling dengan Frekuensi Gelombang tinggi" telah diberikan kepada Carson pada 27 Maret 1923 dan ditugaskan ke AT & T.

The US Navy experimented dengan nya melalui radio SSB sirkuit sebelum Perang Dunia I. [1] [2] SSB pertama memasuki layanan komersial di 7 Januari 1927 di Amerika Serikat longwave publik sirkuit telepon radio antara New York dan London. Tingginya daya SSB transmitters berlokasi di Rocky Point, New York dan Rugby, Inggris. Receivers yang berada di lokasi yang sangat tenang dalam Houlton, Maine dan Cupar Skotlandia. [3]

SSB juga digunakan melalui saluran telepon jarak jauh, sebagai bagian dari suatu teknik yang dikenal sebagai frekuensi-division multiplexing (FDM). FDM telah memelopori oleh perusahaan telepon di 1930an. Diaktifkan ini banyak suara saluran yang akan diturunkan satu sirkuit fisik, misalnya dalam L-operator. SSB boleh menjadi saluran spasi (biasanya) hanya berjarak 4.000 Hz, sedangkan korban pidato bandwidth nominal 300-3400 Hz.

Amatir radio operator mulai serius dengan eksperimentasi SSB setelah Perang Dunia II. Hal ini telah menjadi de facto standar untuk jarak jauh suara radio transmisi sejak itu.
Isi
[hide]

Sinyal * 1 generasi
o 1,1 Bandpass penyaringan
o 1,2 Hartley alat modulasi
o 1,3 Weaver alat modulasi
o 1,4 Mathematical highlights
o 1,5 Turunkan sideband
* 2 Demodulation
* 3 tertindas operator SSB
* 4 Vestigial sideband (VSB)
* 5 Lihat juga
* 6 Referensi
* Lain-lain 7 referensi
* 8 Selanjutnya membaca

[sunting] Musik generasi

[sunting] Bandpass penyaringan

Mempertimbangkan sebuah amplitude modulated-sinyal, yang akan memiliki dua frekuensi-bergeser salinan dari modulating sinyal (dengan frekuensi rendah adalah satu-balik) di kedua sisi dari sisa operator gelombang. Yang dikenal sebagai sidebands.

Salah satu metode yang menghasilkan sinyal SSB adalah untuk menghapus salah satu sidebands melalui penyaringan, sehingga hanya baik upper sideband (USB) atau lebih rendah yang umumnya kurang sideband (LSB). Biasanya, operator yang berkurang atau dihapus seluruhnya (tertindas), yang disebut sebagai penuh dalam satu sideband tertindas operator (SSBSC). Dengan asumsi kedua sidebands adalah simetris, tidak ada informasi yang hilang dalam proses. Sejak akhir amplifikasi RF sekarang terkonsentrasi pada satu sideband, efektif daya output lebih besar daripada normal PM (operator dan yang berlebihan baik untuk sideband account lebih dari separuh dari daya output dari sebuah pemancar PM). Walaupun menggunakan SSB substansial kurang bandwidth dan kuasa, tidak dapat demodulated oleh amplop detektor sederhana seperti standar PM.

[sunting] Hartley alat modulasi

Alternatif metode generasi dikenal sebagai alat modulasi Hartley, yaitu setelah RVL Hartley, menggunakan phasing ke menu sideband yang tidak diinginkan. Untuk menghasilkan suatu sinyal SSB dengan metode ini, dua versi yang asli sinyal dihasilkan, saling 90 ° dari tahap. Setiap salah satu dari sinyal ini kemudian dicampur dengan operator yang juga gelombang 90 ° dari fase satu dengan yang lain. Baik subtracting menambahkan atau sinyal yang dihasilkan, lebih rendah atau atas hasil sideband sinyal. J manfaat dari pendekatan ini adalah untuk memungkinkan sebuah ekspresi analitis untuk SSB sinyal, yang dapat digunakan untuk memahami efek seperti sinkronis deteksi dari SSB.

Pergeseran yang baseband sinyal 90 ° dari tahap tidak dapat dilakukan hanya dengan penundaan itu, karena besar berisi berbagai frekuensi. Di sirkuit analog, phasing sebuah jaringan yang digunakan. Metode yang populer di jaman kekosongan-tabung radio, tetapi kemudian mendapat reputasi yang buruk akibat buruk disesuaikan implementasi komersial. Modulasi menggunakan metode ini lagi mendapatkan popularitas dalam bidang homebrew dan DSP. Metode ini, memanfaatkan Hilbert transform beralih ke tahap yang baseband audio, dapat dilakukan dengan biaya rendah di digital circuitry.

[sunting] Weaver alat modulasi

Variasi lain, maka alat modulasi Weaver [4], hanya menggunakan lowpass filter dan quadrature mixers, dan merupakan metode disukai dalam implementasi digital.

Dalam Weaver dari metode, band yang menarik adalah pertama diterjemahkan dipusat di nol, konseptual oleh modulating kompleks eksponen exp (jωt) dengan frekuensi di tengah-tengah voiceband, tetapi dilaksanakan oleh sebuah quadrature sepasang sinus dan kosinus modulators di frekuensi (misalnya 2 kHz). Kompleks ini sinyal atau sinyal sepasang nyata ini kemudian difilter lowpass yang tidak diinginkan untuk membuang sideband yang tidak terpusat di nol. Kemudian, satu-sideband sinyal yang berpusat di kompleks nol adalah upconverted ke real sinyal, lain sepasang quadrature mixers, ke pusat frekuensi yang dikehendaki.

[sunting] Mathematical highlights

Let s (t) \, the baseband waveform yang akan dikirim. Its Fourier transform, S (f) \,, adalah Hermitian simetris tentang f = 0 \, poros, karena s (t) \, adalah nyata-dihargai. Double sideband modulasi dari s (t) \, ke frekuensi radio transmisi, F_c \,, yang bergerak ke sumbu simetri dari f = \ pm F_c, dan kedua belah pihak masing-masing poros dipanggil sidebands.

Let \ widehat s (t) \, mewakili Hilbert transform dari s (t) \,. Kemudian

s_a (t) = s (t) + j \ cdot \ widehat s (t) \,

adalah konsep matematika yang berguna, yang disebut analitis sinyal. The Fourier transform dari s_a (t) \, sama 2 \ cdot S (f) \,, untuk f> 0 \,, tetapi tidak memiliki komponen frekuensi negatif. Sehingga dapat modulated ke frekuensi radio dan memproduksi hanya satu sideband.

Yang analitis keterwakilan \ cos (2 \ pi F_c \ cdot t) \, adalah:

\ cos (2 \ pi F_c \ cdot t) + j \ cdot \ sin (2 \ pi F_c \ cdot t) = e ^ (j2 \ pi F_c \ cdot t) (yang merupakan persamaan Euler's formula)

yang Fourier transform adalah \ delta (f-F_c) \,.

Ketika s_a (t) \, adalah modulated (yakni dikalikan) dengan e ^ (j2 \ pi F_c \ cdot t) \,, semua komponen frekuensi bergeser oleh F_c + \,, jadi masih ada negatif-komponen frekuensi. Oleh karena itu, produk adalah kompleks analitis perwakilan dari satu sideband sinyal:

s_a (t) \ cdot e ^ (j2 \ pi F_c \ cdot t) = s_ (ssb) (t) + j \ cdot \ widehat s_ (ssb) (t) \,

dimana s_ (ssb) (t) \, yang nyata-nilai, single sideband waveform. Karena itu:

s_ (ssb) (t) \, = Re \ big \ (s_a (t) \ cdot e ^ (j2 \ pi F_c \ cdot t) \ big \)
Re = \ left \ (\ [s (t) + j \ cdot \ widehat s (t)] \ cdot [\ cos (2 \ pi F_c \ cdot t) + j \ cdot \ sin (2 \ pi F_c \ cdot t)] \ \ right \)
= S (t) \ cdot \ cos (2 \ pi F_c \ cdot t) - \ widehat s (t) \ cdot \ sin (2 \ pi F_c \ cdot t) \,

Dan "out-of-fase gelombang carrier" yang disebutkan di atas jelas.

[sunting] Turunkan sideband

s_a (t) \, mewakili baseband sinyal dari atas sideband, s_ (+) (t) \,. Hal ini juga memungkinkan, dan bermanfaat, untuk menyampaikan informasi baseband melalui sideband rendah, s_ (-) (t) \,, yang merupakan cermin gambar tentang f = 0 Hz. Oleh umum harta benda Fourier transform, yang berarti simetri ia adalah kompleks mentasrifkan dari s_ (+) (t) \,:

s_ (-) (t) = s_ {+}^*( t) = s_a ^ * (t) = s (t)-j \ cdot \ widehat s (t) \,

Perlu diketahui bahwa:

s_ (+) (t) + s_ (-) (t) = 2S (t) \,

Yang memperoleh dari 2 adalah hasil dari analisis mendefinisikan sinyal (satu sideband) memiliki total energi yang sama seperti s (t) \, (keduanya sidebands).

Seperti sebelumnya, sinyal adalah modulated oleh e ^ (j2 \ pi F_c \ cdot t) \,. Yang khas F_c \, yang cukup besar yang diterjemahkan rendah sideband (LSB) tidak negatif-komponen frekuensi. Kemudian hasilnya lain analitis sinyal, yang sebenarnya adalah bagian yang sebenarnya transmisi.

s_ (lsb) (t) \, = Re \ big \ (s_a ^ * (t) \ cdot e ^ (j2 \ pi F_c \ cdot t) \ big \)
= S (t) \ cdot \ cos (2 \ pi F_c \ cdot t) + \ widehat s (t) \ cdot \ sin (2 \ pi F_c \ cdot t) \,

Perlu diketahui bahwa jumlah kedua adalah sinyal sideband

2S (t) \ cdot cos (2 \ pi F_c \ cdot t) \,

yang merupakan model klasik tertindas operator double-sideband AM.

SSB dan VSB juga dapat dianggap sebagai matematis khusus kasus quadrature amplitude modulasi analog.

[sunting] Demodulation

Bagian depan akhir SSB penerima mirip dengan yang AM atau FM penerima, yang terdiri dari superheterodyne RF front end yang menghasilkan frekuensi yang berubah-versi frekuensi radio (RF) dalam suatu sinyal standar frekuensi antara (IF) band.

Kembali ke awal dari sinyal JIKA SSB sinyal, single sideband-frekuensi harus dialihkan ke bawah aslinya baseband rentang frekuensi, dengan menggunakan produk yang detektor Mixes dengan hasil beat frekuensi osilator (BFO). Dengan kata lain, hanyalah tahap heterodyning.

Agar hal ini dapat bekerja, BFO frekuensi harus disesuaikan akurat. Jika BFO adalah salah disesuaikan, output sinyal-frekuensi akan bergeser, yang membuat percakapan suara aneh dan "Donald Duck"-suka, atau tak dpt dipahami. Beberapa receivers menggunakan operator pemulihan sistem yang mencoba untuk mengunci secara otomatis ke frekuensi yang tepat.

Sebagai contoh, pertimbangkan sebuah JIKA sinyal SSB yang berpusat di frekuensi F_ (if) \, = 45000 Hz. Baseband frekuensi yang harus dialihkan ke F_b adalah \, = 2000 Hz. BFO the output waveform adalah cos (2 \ pi \ cdot F_ (bfo) \ cdot t) \,. Bila sinyal tersebut dikalikan oleh (alias' heterodyned dengan ') yang BFO waveform, ia bergeser ke sinyal (F_ (jika) + F_ (bfo)) \, dan untuk | F_ (jika)-F_ () bfo | \, , yang dikenal sebagai beat frekuensi atau gambar frekuensi. Tujuannya adalah untuk memilih F_ (bfo) \, yang dihasilkan dalam | F_ (if)-F_ (bfo) | = F_b \, = 2000 Hz. (Komponen yang tidak diinginkan di (F_ (jika) + F_ (bfo)) \, dapat dihapus oleh penyaring lowpass (seperti telinga manusia).

Perlu diketahui bahwa ada dua pilihan untuk F_ (bfo) \,: 43000 Hz dan 47000 Hz, alias rendah-tinggi dan pihak-pihak suntikan. Tinggi dengan sisi injeksi, momok yang komponen yang didistribusikan sekitar 45.000 Hz akan didistribusikan sekitar 2000 Hz di reverse order, juga dikenal sebagai spektrum terbalik. Sebenarnya yang diinginkan bila JIKA spektrum juga terbalik, karena BFO inversi kembali hubungan yang benar. Salah satu alasan yang saat JIKA spektrum adalah output dari inverting panggung di penerima. Alasan lain adalah ketika sinyal SSB yang sebenarnya lebih rendah sideband, bukan atas sebuah sideband. Tetapi jika keduanya alasan yang benar, maka dalam spektrum JIKA tidak terbalik, dan non-inverting BFO (43000 Hz) harus digunakan.

Jika F_ (bfo) \, dinonaktifkan oleh sedikit, maka beat frekuensi tidak tepat F_b \, yang dapat mengakibatkan distorsi sambutannya yang disebutkan sebelumnya.


[sunting] tertindih operator SSB

Tertindih operator SSB modulasi digunakan oleh ATSC. DSL modem mampu melaksanakan operator SSB modulasi juga.

[sunting] Vestigial sideband (VSB)

J vestigial sideband (di radio komunikasi) adalah sideband yang telah memotong hanya sebagian atau padam. Siaran televisi (dalam format video analog) menggunakan metode ini jika video ditularkan di PM, karena besarnya bandwidth yang digunakan. Hal itu dapat juga digunakan dalam transmisi digital, seperti standar ATSC 8-VSB. Modem yang Milgo 4400/48 (sekitar 1967) digunakan vestigial sideband dan fase-shift keying menyediakan 4800-bit / s transmisi melalui saluran 1600 Hz.

Video baseband sinyal yang digunakan dalam TV di negara-negara yang menggunakan NTSC atau ATSC memiliki bandwidth 6 MHz. Untuk melestarikan bandwith, SSB akan diinginkan, namun video telah sinyal signifikan konten frekuensi rendah (rata-rata kecerahan) dan sinkronisasi rectangular pulses. Kompromi adalah dengan teknik modulasi vestigial sideband. Dalam vestigial sideband penuh atas sideband bandwidth W2 = 4 MHz ditularkan, tetapi hanya W1 = 1,25 MHz yang rendah sideband ditularkan, bersama dengan operator. Ini secara efektif membuat sistem modulasi AM di frekuensi rendah dan SSB di modulasi frekuensi tinggi. Tidak adanya komponen sideband yang rendah di frekuensi tinggi harus diberikan kompensasi, dan ini dilakukan oleh RF dan IF filter.

[sunting] Lihat juga

* Modulasi untuk contoh teknik modulasi
* Sideband untuk informasi lebih umum tentang sideband
* ACSSB, amplitude-companded single sideband
* Single-sideband padam-operator transmisi

[sunting] Referensi

1. ^ Http://dj4br.home.t-link.de/ssb1e.htm Sejarah Single Sideband Modulation, Ing. Peter Weber
2. ^ Http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=4051940 IEEE, Early History of Single-Sideband Transmission, Oswald, AA
3. ^ Sejarah http://massis.lcs.mit.edu/archives/history/underseas.cables Tentu Kabel di bawah laut (1927)
4. ^ "J Generasi Ketiga Metode Deteksi dan dari Satu-Sideband Signals" DK Weaver Jr Proc. Tuju ke, Dec 1956

[sunting] Umum referensi

* Sebagian dari Federal Standard 1037C mendukung MIL-STD-188

[sunting] Lebih lanjut membaca

Sgrignoli, G., W. Bretl, R. dan Citta. (1995). "Modulasi VSB digunakan untuk terrestrial dan kabel siaran." IEEE pada Transaksi Elektronik Konsumen. v. 41, issue 3, hal 367-382.

J. Brittain, (1992). "Pemindaian terakhir: Ralph L. V. Hartley", Proc. IEEE, vol.80, p.463.
Inggris

Sumber :en.wikipedia.org/wiki/Single_sideband