Analog Modulation ve Spectrum Constraints

Analog iletişimde, radyo frekansı spektrumu sonlu ve ağır bir şekilde düzenlenmiş bir kaynaktır. Geleneksel Amplitude Modulation (AM) 20. yüzyılda büyüyen bir taşıyıcı dalgası ile birlikte iki ayna- görüntüsü yan bantları, tam ses veya veri bilgilerini içeren her bir düzenlemektedir.Bu düzenleme, yarıda gerekli bant genişliği ve atıkları iki kez tüketiyor ve neredeyse tüm güçle 20. yüzyıl boyunca büyüdü.

SSB'yi anlamak, taşıyıcı sinyali bir ses ton tarafından modlandığında, üç bileşen frekans alanında görünür: merkez frekansında taşıyıcı, her biri altı. SSB taşıyıcı ve bir yan bant tamamen aynı bilgileri ortadan kaldırır. standart olarak AM, taşıyıcı toplam güçten yaklaşık üçte ikisini tüketiyor, iki tane daha verimli yan yanan yan yanan yan yanan yan yanan yan yanar.

Sonuç, olağanüstü ⁇ ekonomisini ve menzili sağlayan bir modulation programıdır, her kilohertz ve her watt meselesinin olduğu uygulamalar için vazgeçilmez hale getirir. Amatör radyo operatörleri, askeri iletişimciler ve deniz hizmetleri SSB'ye on yıllardır güveniyor ve ilkeleri modern dijital modları etkilemeye devam ediyor.

SSB Nesil Teknik Mimarisi

Temiz bir SSB sinyalinin belirlenmesi, kesin filtreleme veya fasing teknikleri gerektirir. İki birincil yöntem filtre ve fasing yöntemidir, her biri karmaşık ve performansta ayrı ticaret yapandır.

Filtre Yöntemi

Bu yaklaşım, standart bir çift taraflı şeritle bastırılır -kirleyici (DSB-SC) sinyali ile dengeli bir modülasyon tarafından üretilen bir sinyal ile başlar. DSB-SC çıktı hem yan bantlar hem de taşıyıcılar için keskin bir bant filtresi, daha sonra üst veya daha düşük yan bantlar sunar.

Phasing Method

Ayrıca Hartley modülatörü olarak da bilinir (profeksiyon ve taşıyıcı sinyalleri bir şekilde 90 derece boyunca değişirken, bir yan bant iptal edilir ve diğer güçlendirilebilir. fasing yöntemi SSB'yi doğrudan ses sinyali ve taşıyıcı tarafından yönlendirilen frekansları, ses ve taşıyıcı sinyalleri ile tek bir şekilde değiştirir.

Suppresif-Carrier Operasyon ve Yerel Oscillator Gereksinimler

SSB taşıyıcıyı bastırırsa, alıcının hem üretici hem de alıcı için doğru frekansta yerel bir taşıyıcı sinyalini tekrarlaması gerekir.Rei ⁇ taşıyıcısı birkaç on histz'dan bile kurtulabilir, birkaç parça içinde frekans doğruluğunu sağlamak için geliştirilmişti, bu hassaslık SSB radyolarının her ikisinden de karmaşık ve alıcıdan daha pahalı olduğunu açıklıyor.

Spectrum Verimliliği Uygulamaları Uygulamada Kazandı

SSB'nin en somut avantajı, bant genişliğinin yaklaşık üçte biri, frekans tahsis bandında 6 ila 10 kHz (en yüksek ses frekansı, artı bekçi bantları) ile aynı ses sinyalini taşıyan SSB'nin sadece 2.4 ila 3 kHz'ye kadar geçen uzaydaki sesi doğrudan üçte biri, frekans tahsis bandında daha fazla kanala tercüme eder. Örneğin, yüksek frekanslı yüksek frekanslı bağlantı grubu 3 ila 30 MHz arasında yüksek frekanslı bağlantı grubu, SSB ses kanallarını barındırabilir.

Kanal sayımının ötesinde, düşük bant genişliği, alıcıya sinyal-to-noise oranını geliştirir. Gürültü gücü, bant genişliğine orantılıdır, bu yüzden SNR'yi 3 dB'ye kadar genişletebilir. Aynı zamanda bir taşıyıcıyı iletmemek için 7 ila 9 dB iyileştirme sağlayabilir. Pratik anlamda, 100-watt SSB verici aynı iletişim aralığına 500-watt veya daha yüksek AM verici şekilde ulaşabilir.

Bu verimlilik özellikle HF gruplarında kritiktir, ionosphere aracılığıyla yayılmanın öngörülemez ve sık zayıf olması gerekir. SSB'nin güçlere odaklanma yeteneği, gürültü ve fading yoluyla yumruklamanın sinyallerini verir. 30 MHz'in altındaki frekanslarda uzun mesafeli ses iletişimi SSB olmadan çok daha az güvenilir olacaktır.

Güç Verimliliği ve 3. Tasarım

AM vericide, taşıyıcı dalga sürekli olarak tam güçle aktarılır, hatta hiçbir ses mevcut değildir. Bu, temel olarak tüm güç çıktısının yaklaşık üçte ikisini yararlı bilgi aktarımı için harcıyor. iki taraf kalan üçüncüyü ayırır, bu yüzden sadece toplam gelen enerjinin yüzde 12.5'i gerçek ses sinyali taşır. SSB taşıyıcıyı ve bir tarafını ortadan kaldırır, aslında tüm gücü bilgi taşımayan yan bantlara yönlendirir.

Bu güç verimliliği, verici tasarım ve operasyonel maliyet için derin etkilere sahiptir. SSB vericinin güçlendiricisi, B veya sınıf C'de daha verimli bir şekilde çalışır, bu avantajların yüksek lisans için gerekli olan doğrusal sınıf B ve C amplifikatörler için gerekli olan bir operasyondan daha verimli olmasını sağlar.Bu avantajlar, mobil, ve alan-işmanlı iletişim sistemleri için yüzde 25 ila 30'a kıyasla yüzde 30'a kadar.

Ayrıca, SSB'nin en yüksek verim oranı AM'den daha düşük. AM'de, taşıyıcı aynı cihazdan daha kullanışlı çıktı gücü çıkarlarken sürekli olarak sabit bir taşıyıcı bileşeni içermiyor.

Uygulama Across Communication Domains

Amatör Radyo

Amatör radyo operatörleri 1950'lerden beri SSB'nin birincil yenilikçileri ve kullanıcıları olmuştur.The Amatör Radyo Servisi, SSB'nin zayıf sinyal koşullarındaki SSB'ye güvendiği HF spektrumu boyunca tahsis etmektedir.

Deniz ve Aeronautical Communications

SSB, uzun vadeli deniz ses iletişiminin arka kemiği olmuştur. Denizdeki gemiler SSB'yi 2 MHz, 4 MHz, 6 MHz, 8 MHz, 12 MHz ve 16 MHz deniz grubu, deniz istasyonları ve diğer gemilerle iletişim kurmak için kullanılır. Küresel Deniz Distress ve Güvenlik Sistemi (GMDSS), VHF kapsamının ötesindeki bir bileşen olarak SSB'yi içerir.

Askeri ve Hükümet Sistemleri

Dünya çapında askeri güçler SSB'ye sabit, mobil ve manpack taktik radyolar için bağımlıdır. Azaltılmış bant SSB'yi çeşitli frekans planlarına ve yer müdahale koşullarına adapte etmek için daha az hassas hale getirir. ABD askerinin SINCGARS ve ilgili programları SSB'yi 1.5 ila 30 MHz aralığındaki taktik kullanım için genişletmiştir, ancak SSB çeşitli frekans planlarına ve yer değiştirme noktalarına adapte edilebilir bir üst veya daha düşük yan yanar.

Kısa dalga Yayınlama

Uluslararası kısa dalga yayınlayıcıları, SSB'yi yemleme ve röle hizmetleri için kullandı, ancak tam taşıyıcı ile standart AM yaygın olarak kabul edilmeyi engelledi. ancak Dijital Radyo Mondiale (DRM) gibi dijital kısa dalgalama standartları, SSB ilkelerine geçiş için yan bant tabanlı modülasyon ile test etti, ancak hata düzeltme ve sıkıştırmaya ihtiyaç duyuyor.

Operasyonel Özellikleri ve Kullanıcı Tahminleri

Tuning ve Frekans Stability

Bir SSB alıcısı, bir AM istasyonu ayarlamadan daha fazla dikkat gerektirir. Operatör, alıcının frekansını bu süreci basitleştirmiş bir kaç onda baskılı taşıyıcıyı eşleştirmelidir. Çoğu SSB alıcıları çok yüksek çözünürlükte gösterir veya RIT (receiversel arter) kontrol eder, ana ayar olmadan iyi ayarlama sağlar. Modern dijital sentezleyicileri 1 Hz adım boyutları ile eşleştirir, ancak alınan ses operatörlerin ses operatörlerin doğal ses ses ses ses ses seslerini doğrulayabilmeleri gerekir.

Sideband Convention and Band Planlama

Uluslararası anlaşma ile amatör radyo operatörleri, 10 MHz ve üst yan yana frekans tahsisleri (ITU) 10 MHz'in üzerindeki frekans dağıtım masalarını dağıtır ve grup değişiklikleri sırasında uyumluluk sağlar. Ticari ve askeri kullanıcılar genellikle USB'yi belirli frekans tahsisleri veya miras sistemleri için mevcut tutarlar.

Seçici Fading ve Fading Avantajı

SSB'nin bir karşıt avantajı seçici fading ile ilgilidir. AM'de, taşıyıcı ve yanbandlar farklı bir şekilde kaybolabilir ve alıcıda çok fazla sesin bozulmasına neden olur.Çünkü SSB bir taşıyıcıyı iletmez ve sadece bir yan bandı kullanır, taşıyıcı ve yanbandlar farklı bir şekilde geri döndüğünüzde ortaya koyar.Bu, SSB'ye aynı güçten bağımsız olarak sağlam bir avantaj sağlar.

Alternatif Modulation Schemes ile Karşılaştırma

SSB vs. AM

Standart AM, kanal başına 6 ila 10 kHz kullanıyor ve aynı zirve gücü için iki katına çıkıyor: SSB alıcıları basit ve affedilirken, SSB alıcıları taşıyıcıda hassas frekans kontrolü ve BFO veya kurtarma devrelerinde güç gerektirmez.

SSB vs. FM

Frekans modulation (FM), etkili sınıf C amplifikasyonuna izin veren üstün gürültü bağışıklığı ve sabit zarf özellikleri sunar. Ancak, FM, SSB'nin yüksek bant genişliğine sahip büyük ölçüde daha fazla bant tüketiyor, genellikle HF ve diğer bant genişliğine de yansııyor.

SSB vs. Digital Voice Modes

Kodc 2, DMR, D-STAR ve FreeDV gibi modern dijital ses modları yüksek spektrum verimliliği ve gürültü bağışıklığı elde etmek için düşük seviyeli vokoklar ve dijital modülasyonlar sağlar. Bu modlar SSB ile karşılaştırılabilir bant genişliğine kıyasla daha az sayıda ses kalitesi sağlar. ancak, dijital modlar encoding ve Interleaving düzeyleri nedeniyle gecikme cezası alır ve dijital iletişim için aşırı derecede başarısız olur.

Pratik Ekipman ve Antenler

Transceiver Özellikler

Modern SSB transceiver tipik olarak 1 Hz çözünürlükte bir dijital frekans sentezi içerir, birden fazla filtre genişliği ( ses için 2.4 kHz, 500 Hz veya 300 Hz için SAT-7300 ve Yaesu FT-991 ile hızlı bir saldırı ve yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş HFceivers 5 ila 100 watt veya daha fazla, ve yanlış eşleştirme için yerleşik anten melodileri.

Anten Gereksinimleri

SSB performansı anten sistemine eleştirel bir şekilde bağlıdır. Operasyon frekansında bir dipol veya dikey anten rezonans en verimli güç transferini sağlar.For multiband operation, a 40-meter (130-foot) dipoled with open-wire line and a reliable anten melodi cihazı 80 ila 10 metre arası tüm HF grupları kaplayabilir. Portre operatörleri genellikle son derece yüksek çözünürlükte yarı dalga antenleri veya dikey viskileri kullanın.

Alıcı Performansı ve Dinamik Range

SSB'nin dar bant genişliği, alıcı seçicilik ve dinamik aralıklarda yüksek talepler getiriyor. Güçlü bitişik sinyaller ön uçları aşırı uçabilir veya istenen sinyalin maskelerini içeren bir intermodülasyon sağlayabilir. İyi bir SSB alıcı tüm mükemmel dinamik aralıkları gösterir ve düşük puanlı bir önampiyon.

Future Prospects and Legacy Status

Dijital modülasyon ilerlemeye devam ederken SSB aktif ve gelişen bir teknoloji olarak kalır. Yazılım tanımlı radyolar SSB modulation ve dijital sinyal işlemedeki silüler uygulamaktadır, SSB'yi yakın form faktörlerine ve uyarlanmış yan bant seçimine izin verir. FreeDV dijital ses modu SSB benzeri bir kanal genişliği kullanırken, yan bant formatını yeni gelişmeler için dayanıklı bir temeldir.

Düzenleme organları SSB hizmetleri için tüm kaynak spektrumuna devam ediyor ve ITU, SSB'yi aeronautical, denizcilik ve sabit hizmetler için içeren frekans tahsis masalarını koruyor.In spektrumu artışları olarak SSB'nin verimliliği daha değerli hale geliyor, daha az değil. radyo operatörleri ve mühendisler için eğitim programları hala SSB'yi temel bir modulation yöntemi olarak kaplıyor ve amatör radyo için lisansüstü sınavlarda bir konu olmaya devam ediyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Tek Sideband modulation, analog iletişimde spektrum kullanımı geliştirmek için en etkili tekniklerden birini temsil eder. taşıyıcıyı ve bir tane yedek yan bandı ortadan kaldırırken, SSB neredeyse tüm verici gücü bilgi sinyaline yönlendirken gerekli olan bant genişliğini ortadan kaldırır. Bu verimlilik standart AM'ye 7 ila 9 güvenilir uzun menzilli iletişim sağlayarak, daha düşük güç ve dar kanallarla iletişim kurmasını sağlar.

SSB'nin pratik yararları amatör radyo, deniz, aeronautical ve askeri alanlarla yedi yıldan fazla süredir kanıtlandı. hassas filtreleme ve frekans istikrarının teknik zorlukları kristal teknoloji, faz kilitleri ve dijital sinyal işlemedeki gelişmelerle azaltıldı. Modern SSB transceivers, deneyimlenen iletişimcilerin değerini korurken, modu erişilebilir hale getirir.

Anahtarlamanın sınırlı ve güç değerli olduğu herhangi bir senaryo için SSB kanıtlanmış, güvenilir ve iyi düşünülmüş bir çözüm sunuyor. Dijital iletişim çağındaki ilgi, bir tasarım prensibi olarak yeraltı amatör iletişim, gemi-to-shore güvenlik trafiği için kullanılan bir tasarım prensibi olarak, SSB analog iletişim teknolojisinin temel taşı olarak kalır.