抑制载波双边带分析

摘要：抑制载波双边带也称双边带，它是在常规双边带的基础上抑制掉载波分量，使总功率全部包含在双边带中。和常规双边带信号相比，它节省了载波功率，调制效率得以提高。它的带宽仍与常规双边带信号一样，是基带信号带宽的两倍。抑制载波双边带信号的解调只能采用相干解调。本文对抑制载波双边带信号的实现和解调进行了分析。

关键词：抑制载波双边带 载波 相干解调

中图分类号：TN911.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）01-0194-01

1、引言

在通信系统中，常规双边带幅度调制传输信息的优点是解调电路简单，缺点是调制效率低，载波分量不携带信息，却占据了大部分功率。为了解决这个问题，在常规双边带的基础上抑制掉载波分量所得的调制信号就是抑制载波双边带信号（DSB-SC）也称双边带信号（DSB）。

2、双边带信号的实现

双边带的模型如图1所示，无直流分量的基带信号m（t）和载波直接相乘就可得到双边带信号。

图1 双边带调幅（DSB-SC）模型

双边带采用乘法器作为调制器。不含有直流分量的基带信号m（t）与高频载波相乘，乘法器输出即是双边带信号（DSB）。在具体实现上，采用频率为2KHZ的正弦信号作为基带信号m（t），采用频率为20KHZ的正弦信号作为高频载波。高频载波信号由于含有高频干扰需要经过高频耦合电容C滤除掉后才能和基带信号相乘。实际上，从乘法器输出的调幅信号还要经过带通滤波，这样才能保证调幅信号的质量。双边带信号（DSB）实现的线路见图2。

图2 双边带调幅（DSB）信号实现的线路

3、双边带信号（DSB）的时域和频域波形

双边带信号时域公式： （1）

双边带信号频域公式： （2）

从乘法器输出的双边带信号（DSB）波形图如图3，频谱图如图4所示。

图3 常规双边带调幅信号波形图 图4 常规双边带调幅信号频谱图

由图3可知双边带信号时域波形的特点是在接近基带信号零点时有载波反相点，双边带信号的包络与基带信号不成正比。由图4频谱图可知双边带信号的带宽为基带信号带宽的两倍。

4、双边带信号（DSB）的解调

由于双边带信号的包络不与基带信号成正比故解调不能采用包络检波法，而只能用相干解调法。相干解调是将已调信号乘上一个与调制器同频同相的相干载波，将已调信号的频谱搬回原位置，从而得到原始的调制信号频谱，再加一个低通滤波器，滤去高频，即恢复出原始基带信号。模型如图5所示。

图5 相干解调模型

图6 相干解调的线路图

在解调电路中，需要一个与载波同频同相的相干载波，可直接采用高频载波，使用乘法器实现相乘，然后通过低通滤波器，滤除高频分量，恢复出原始基带信号。具体线路图如图6所示。

5、解调信号与基带信号对比分析

乘法器输出的信号为： （3）

经低通滤波器后为： （4）

可知解调出的信号幅度大约是原基带信号幅度的，呈线性关系，频谱被搬回原位置，故无失真地恢复了原基带信号。

6、结语

抑制载波双边带的优点是节省了载波发射功率，提高了调制效率，调制电路简单，缺点是带宽是基带信号的2倍，还是比较宽的，需进一步改进。

参考文献

[1]樊昌信，徐炳祥.通信原理.北京：国防工业出版社，2001.

[2]张会生，陈树新.现代通信系统原理.北京：高等教育出版社，2005.