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模拟通信双边带抑制载波(DSBSC)调制的应用

发表时间:2024-11-28 16:59:59    阅读:
在幅度调制过程中,调制波由载波和两个边带组成。调制波仅在边带具有信息。边带只是一个频带,包含功率,它是载波频率的较低和较高频率。

 

包含载波和两个边带的信号的传输可以被称为双边带全载波系统或简称DSBFC。如下图所示。

 

双边带全载波

双边带全载波

 

然而,这种传输效率低下。因为三分之二的权力正在浪费在承运人身上,没有信息。

 

如果该载波被抑制并且将保存的功率分配给两个边带,则这种过程被称为双边带抑制载波系统或简称为DSBSC。如下图所示。

 

双边带抑制载体

双边带抑制载体

 

数学表达式

 

让我们考虑与前面章节中考虑过的调制和载波信号相同的数学表达式。

 

即调制信号

m(t)=Amcos(2πfmt)

m(t)=Amcos?(2πfmt)

 

载波信号

c(t)=Accos(2πfct)

c(t)=Accos?(2πfct)

在数学上,我们可以将DSBSC波的方程式表示为调制和载波信号的乘积。

 

s(t)=m(t)c(t)

s(t)=m(t)c(t)

?s(t)=AmAccos(2πfmt)cos(2πfct)

?s(t)=AmAccos?(2πfmt)cos?(2πfct)

 

DSBSC波的带宽

 

我们知道带宽(BW)的公式是

BW=fmax?fmin

BW=fmax?fmin

 

考虑DSBSC调制波的方程。

s(t)=AmAccos(2πfmt)cos(2πfct)

s(t)=AmAccos?(2πfmt)cos?(2πfct)

?s(t)=AmAc2cos[2π(fc+fm)t]+AmAc2cos[2π(fc?fm)t]

?s(t)=AmAc2cos?[2π(fc+fm)t]+AmAc2cos?[2π(fc?fm)t]

 

DSBSC调制波只有两个频率。因此,最大和最小频率分别为fc+fmfc+fm和fc?fmfc?fm。

 

即,fmax=fc+fmfmax=fc+fm和fmin=fc?fmfmin=fc?fm

 

在带宽公式中替换fmaxfmax和fminfmin值。

 

BW=fc+fm?(fc?fm)

BW=fc+fm?(fc?fm)

?BW=2fm

?BW=2fm

 

因此,DSBSC波形的带宽与AM波的带宽相同,等于调制信号频率的两倍。

 

DSBSC波功率计算

 

考虑DSBSC调制波的以下方程式。

s(t)=AmAc2cos[2π(fc+fm)t]+AmAc2cos[2π(fc?fm)t]

s(t)=AmAc2cos?[2π(fc+fm)t]+AmAc2cos?[2π(fc?fm)t]

 

DSBSC波的功率等于上边带和下边带频率分量的功率之和。

Pt=PUSB+PLSB

Pt=PUSB+PLSB

 

我们知道cos信号功率的标准公式是

P=vrms2R=(vm2–√)2R

P=vrms2R=(vm2)2R

 

首先,让我们逐个找到上边带和下边带的权力。上边带电源

PUSB=(AmAc/22–√)2R=Am2Ac28R

PUSB=(AmAc/22)2R=Am2Ac28R

 

类似地,我们将获得与上边带功率相同的较低边带功率。

PUSB=Am2Ac28R

PUSB=Am2Ac28R

 

现在,我们加上这两个边带功率,以获得DSBSC波的功率。

Pt=Am2Ac28R+Am2Ac28R

Pt=Am2Ac28R+Am2Ac28R

?Pt=Am2Ac24R

?Pt=Am2Ac24R

 

因此,发射DSBSC波所需的功率等于两个边带的功率。

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