YKSISIVUKAISTAMODULAATIO (SSB)

Transkriptio

1 YKSISIVUKAISTAODULAATIO SSB ien kaisaa voi sääsää verrauna DSB- a A-modulaaioihin? ikä on Hilber-munnin? 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

2 YKSISIVUKAISTAODULAATION IDEA DSB & A-inormaaio on kaheen keraan LSB- a USB-aisoissa. Toisen kaisan läheys riiää, olloin arviava kaisanleveys pienenee: W W. Hyödyn hinana on monimukaisempi oeuus. 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

3 SSB-ODULAATION TOTEUTUSTAVAT 3 SSB-mdulaaioyhälön oho voidaan suoriaa: aauusalueessa oleamalla eoreeinen ideaalinen sivukaisasuodain suodaimen realisoini vaikeaa aika-alueessa käyämällä Hilber-muunnina osana vaiheensiiromodulaaoria. olemma ava ova monimukaisia oeuaa, vaikkakin älkimmäinen on helpompi rakenne. Tarkasellaan aluksi Hilber-muunimen ominaisuuksia. 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

4 4 HILBERT-UUNNIN ikä ova Hilber-muunimen ärkeimmä ominaisuude? 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

5 HILBERT-UUNTIEN OINAISUUDET Hilber-muunnin on suodain ks. Z&T s. 8-85: 90 aseen π/ vaiheensiirrin ei vaikua ampliudiin: Impulssivase: Kevä A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen 5 < > 0, 0 0, 0,,sgn, sgn H H { } { } d x X F x h x F h sgn ˆ sgn sgn π π π

6 HILBERT-UUNTIEN OINAISUUDET 6 Ominaisuuksia: xˆ x,80 ˆ X H x xˆ d X o vaiheensiiro 0, orogonaalisuuseho { osπ 0 } sinπ 0 { sinπ } osπ H m H H H 0 alipääsösign., { m } m H{ } { m os0} m sin0 { m sin } m os 0 0 ylipääsösign A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

7 HILBERT-UUNNIN,-ALUEISSA 7 Kosini-signaalin Hilber-muunnos a sen kompleksinen 3D-spekri. Kosinin spekri puhaasi reaalinen reaaliasossa Kaksi perääisä Hilber-muunnosa vasaa 80:n aseen vaiheensiiroa, eli -:llä keromisa. Huom. ampliudispekri ova kaikissa kolmessa oheisessa apauksessa Samanlaisia. Sinin spekri puhaasi imaginäärinen imaginääriasossa. i 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

8 HILBERT-UUNNIN,-ALUEISSA 8 Re-signaalin Hilber-muunnos a sen kompleksinen 3D-spekri. Kaksi perääisä Hilber-muunnosa vasaa 80:n aseen vaiheensiiroa, eli -:llä keromisa. Huom. ampliudispekri ova kaikissa kolmessa oheisessa apauksessa samanlaisia. i 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

9 9 SSB-ODULAATIOYHTÄLÖN JOHTO TAAJUUSALUEESSA 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

10 SSB-ODULAATIOYHTÄLÖ S Kevä A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen 0 A m A m x A m A m x m e m A e m A A F e m e m m A A m A X X A A X H USB LSB DSB L π π π π sin ˆ os sin ˆ os sin ˆ ˆ 4 ˆ 4 sgn sgn 4 sgn ˆ sgn ˆ 4 os sgn sgn 4 4 sgn sgn 4 sgn sgn 4 sgn sgn ± ± m m m L L L L uisa nämä

11 VAIHEENSIIRTOODULAATTORI x LSB / USB A m os ± A m sin DSB-mod. kosiniaaloon DSB-mod. siniaaloon 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

12 SSB-ODULAATTORIN TOTEUTUS SSB:n oeuusvaihoehdo: Ideaalinen sivukaisasuodain esim. suuren hyvyysluvun kidesuodain vaikea oeuus Laaakaisainen vaiheensiiromodulaaori on helpompi oeuaa, koska epäakuvuuskoha siaisee aauudella 0, eikä aauudella. SSB-äreselmällä ei ole DC-vasea, sillä sgn0 0. SSB:N käyökoheia Analogisessa FD-lankapuhelinekniikassa ennen nyk. PC-TD Radioamaöörioiminnassa Ilmailusovelluksissa Ilmailuaauude Euroopassa a käyey modulaaio Siviili-ilmailuradio pikän makan yheyksillä HF-alueella Siviili-ilmailuaauude HF- a VHF-alueilla hp://en.wikipedia.org/wiki/single-sideband_modulaion 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

13 SSB-DEODULOINTI 3 SSB:n demodulaaiovaihoehdo: Kohereni ilmaisu kanoaallolla kerominen alipääsösuodaus Kanoaallon uudelleenlisäys arrier reinserion verhokäyräilmaisu Kohereni ilmaisu: d A os ˆ m ± A m sin d A m osθ A m m y A mˆ sinθ ± D m osθ m A mˆ sin os[ θ ] [ θ ] mˆ sinθ { 4os[ θ ]} Vaihevirhe aiheuaa m:n vaimennuksen I-kanavassa a sanoman Hilber-muunnoksen kaiun vuodon Q-kanavasa. 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

14 SSB-DEODULOINTI 4 yös kanoaallon uudelleenlisäys -ilmaisumeneelmä edellyää koherenia kanoaaloa! Esieään seuraavaksi x r -signaali vaihe- a kvadrauurikomponenien avulla. R on moduloidun signaalivekorin verhokäyrä a θ vekoria vasaava vaihekulma. Oleeaan, eä K>>A. 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

15 KANTOAALLON UUDELLENLISÄYS -ILAISU Kevä A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen 5 D D A K K A m y A m K A m A m K A m y b a R a b R b R a b a x R x R x A m K A m e >> >> ±, ˆ, ˆ, an sin os sin os sin sin os os os sin ˆ os θ θ θ θ θ θ Signaalivekori piirää aan unkiona 3D-käyrän osa ilmenee hekellise ampliudin a vaiheen muuokse. Kondensaaori suodaaa K:n ämän DC-ännie

16 ESIERKKI 6 SSB voidaan piää A- a Fmodulaaioiden hybridinä, sillä sanoma vaikuaa ampliudin lisäksi myös hekelliseen vaiheeseen a aauueen! DSB a A-apauksissa sanoma vaikuaa vain vekorin ampliudiin 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05

17 ESIERKKI 7 Verhokäyrä ei näyä olevan selväsi suoraan riippuvainen sanomasignaalisa m, kuen DSB:lla ai A:lla. Se ohuu uuden kvadrauurisen signaalidimension sini mukaanoosa, oka sokee lopullisen nähävän reaalisen verhokäyrän. Sanoman Hilber-muunnos arkoiaa käyännössä sanoman viiväsämisä. 5357A Tieoliikenneekniikka I Osa 9 Kari Kärkkäinen Kevä 05