单边带信号的产生

调幅原理用调制信号去控制高频载波的振幅、使载波的振幅按调制信号的规律变化，便可得到调幅波。

这一过程中，载波、调制波和已调波的波形如图Z0901（补图）所示。

由图可见，连接已调波幅值各点所形成的包络线，反映了调制波的特点。

显然，已调波已经不是纯粹的正弦波了，这表明已调波的获得是一个频率变换过程，只有通过非线性元件才能实现。

图Z0902是调幅的原理电路，它由非线性器件二极管和谐振频率为ω0的LC并联谐振回路组成。

uC 为载波电压，um为调制电压。

由于二极管的伏安特性可以近似地用一个n次多项式来表示，即：io =a0＋a1u＋a2u2＋a3u3+…，系数a0、a1、a2、a3等的大小和符号取决于二极管伏安特性的特点。

而该多项式的项数取决于信号u的大小和对分析结果所要求的精确度，信号愈大或者所要求的精确度愈高，所取的项数就应愈多。

通常，取前三项就足以反映出二极管的非线形特点，即：io = u＋a1u +a2u2 （式中iO即iD）GS0901 若：uC = Ucmcosω0tum = UmmcosΩt则作用于电路的总电压u（即ua）为：u = uC + um= Ucmcosω0t + UmmcosΩt代入式GS0901可得：io = a0＋a1（Ucmcosω0t+ UmmcosΩt）+a2（Ucmcosω0t+UmmcosΩt）2 GS0902将GS0902式展开，可得：显然，当ω0 >>Ω 时，只有ω0 及ω0±Ω这三种频率的信号才能在固有频率为ω0的LC并联谐振回路上产生较大的压降，于是LC回路两端的电压为：式中Z0表示谐振回路的谐振阻抗。

利用三角函数关系式不难将式GS0904变换为：式GS0905就是已调波的数学表达式它表明已调波的振幅为，是按调制波的特点而变化的，已调波的重复频率等于载波频率ω0，ma称为调幅系数，又叫调幅度。

由式GS0907可知，它与调制电压的幅度成正比，是一个反映调幅程度的量。

单边带信号的产生方法
单边带信号是一种广泛应用于无线通信和调制解调过程中的信号处理技术。

它通过从信号频谱中去除一个频带，使得信号的频谱只保留了其中一个频带。

单边带信号的产生方法有多种，下面将介绍其中几种常见的方法。

1. 振荡器法：这是最基本和常用的单边带信号产生方法之一。

它使用一个振荡器产生一个频率为f0的正弦信号，然后通过一个带通滤波器选择需要保留的频带。

如果需要产生上边带信号，只需将振荡器输出信号与信号频谱通过乘法混合，然后再通过带通滤波器选择需要的频带。

2. 平衡混频法：这种方法是通过两个正交的信号进行混频，然后通过低通滤波器去除不需要的频带。

具体来说，可以使用两个正交的信号，一个为基带信号，另一个为本振信号，通过乘法器将两个信号相乘，然后通过低通滤波器去除不需要的频带。

3. 希尔伯特变换法：希尔伯特变换是一种将信号从时域变换到频域的方法。

使用希尔伯特变换后，可以得到信号的解析信号，即信号的实部和虚部。

然后通过选择实部或虚部，即可得到需要的单边带信号。

4. 数字信号处理法：随着计算机技术的发展，数字信号处理成为了一种常用的单边带信号产生方法。

可以使用数字滤波器对信号进行滤波，选择需要的频带。

同时，还可以使用快速傅里叶变换等算法对信号进行频谱分析和处理。

总之，单边带信号的产生方法多种多样，选择合适的方法取决于应用的具体要求和实际情况。

不同的方法有着各自的特点和适用范围，在实际应用中需要根据需要进行选择。

移相法实现单边带信号的调制谢成山 徐济仁 陈家松*关键词:单边带信号,生产,调制,移相法=摘要>本文单边带(SSB)信号的2种产生方法,即滤波法和移相法。

重点对移相法的产生SSB 信号的方法作了祥细的讨论并给出了具体的电路,这种产生SSB 信号的方法具有载波法抑制比低、低成本、不需要滤波器,对相位误差和增益误差要求不高等突出特点。

一、单边带(SSB)信号的产生方法与标准幅度调制相比,单边带调制(SSB)对于频谱和输出功率的利用率更高。

尽管很少用于数据传送,SSB 仍广泛地用于HF 和VHF 低端的语音通信。

双边带调制信号包含有2个完全相同的基带信号,即上、下边带。

由于2个边带含的信息相同,因而从信息传输角度考虑,仅仅传送一个边带同样可以达到信息传输的目的。

单边带调制,就是通过某种办法,只传送一个边带的调制方式。

下边带SSB 信号的时域表示式为s m (t )=m(t)cos X c t +m ^(t)sin X c t (1) 上边带SSB 信号的表示式s m (t )=m(t)cos X c t -m ^(t)sin X c t (2)式中,m ^(t)是m(t)的希尔伯特变换。

单边带信号的产生,通常采用滤波法和相移法2种。

所谓滤波法,是对双边带信号利用网络演出单边带信号,因为,一般的m(t)具有丰富的低频成分,因而要求滤波器的截止特性极为陡峭才行。

这就给实际制作带来困难,尤其是截止特性陡峭的高频网络更难制作。

困此,在实际中,往往采用多次频移及多次滤波的办法来实现,如图1所示。

图中,X s1<X s2,而且滤波器Ñ一般工作在较低频率上,这样做便于设计一个较为满意的单边带滤波器。

倘若m(t)不包含显著的低频成分,则这种滤波法是行之有效的,例如,一般话音信号并不包含丰富的非常低的频率成分。

但是,如果是数字信号,则它的低频成分极为丰富,故在采用滤波法时,必须先采用某种技术(比如,部分响应技术)改变原信号的频谱结构。

一、 填 空１、 数字通信系统的主要优点是 抗干扰能力强_，噪声不积累 、__传输差错可控_、 _易于集成化____、 __易于加密处理，保密性好、便于用数字信号处理技术处理后进行多业务综合传输_。

２、 通信系统的主要质量指标通常用___有效性______和___可靠性_____衡量， FSK 系统指标具体用___频带利用率___ _和_ 误码率_______衡量，FM/PM 系统具体指标用___频带宽度___ 和__信噪比____ _衡量。

３、 PCM 量化可以分为 均匀量化 和 非均匀量化 。

４、 ΔM 信号携带着输入信号的__变化_____信息，PCM 信号携带着输入信号的____幅值___信息。

５、 窄带高斯噪声的一维随机包络服从____高斯__ 分布，其概率密度函数p （x ）=)21exp(21)(2σσπ-=x f ；OOK 信号加窄带高斯噪声的一维随机包络服从 广义瑞利分布（莱斯分布） 分布。

６、 在0—-T 时刻内高度为A 的矩形信号，与之相匹配的滤波器的单位冲激响应h （t ）图形为 0~T内的矩形信号 ，传递函数H(ω)= ,最大输出信噪比r 0max = 2E/n 0 ,最大信噪比出现的时刻t o = T 。

7、门限效应是 送入解调器的输入信噪比下降到一定的程度的时候，解调器输出端的信噪比急剧恶化的现象 ；8、二进制代码 1011000000000000101的差分码是；HDB3码是 +10-1+1000+1-100-1+100+1-10+1 。

9、在ΔM 系统中，输入信号f(t)=Acos ωk t ，抽样速率为f s ，量化台阶为δ，要求系统不出现过载现象，而且能正常编码，输入信号f(t)的幅度范围应为ks f ωσσ⋅,2[]。

10、信道带宽为6 MHz ，信号功率与噪声谱密度之比为6 MHz ，则信道最大传输速率为 6MHZ ，当信道带宽B 趋向无穷大时，则信道最大传输速率为 8.64MHZ 。

填空题1.通信系统一般由、____、、以及五部分组成。

2.并联谐振回路发生谐振时，回路呈________性。

3.根据晶体管的导通角大小，将放大器分为、和等工作状态。

4.无线电波的传播方式主要有___________、_____________、___________三种。

5.高频谐振功率放大器为了提高效率而工作在状态，其导通角θ小于，因此要求放大器的基极偏压V BB小于。

6.在____________调制中，调制的结果实现了频谱的线性搬移。

7.调频是指载波信号的____________随调制信号呈___________变化。

8.包络检波器适用于_______________的解调，同步检波器适用于_______________和_______________的解调。

9.当负载由小逐渐增大时，谐振功率放大器由___________状态逐步向__________状态过渡。

10.小信号谐振放大器工作在状态，其主要技术指标有、、。

11.丙类谐振功率放大器按晶体管集电极电流脉冲形状可分为、、三种工作状态，它一般工作在状态。

12.LC并联谐振回路，谐振时阻抗________，且对外呈现_______特性；当信号频率高于谐振频率而失谐时，阻抗将__________，并呈现_________特性。

13.调幅信号有三种，它们分别是、和。

14.斜率鉴频器是先将调频信号变换成信号，然后用进行解调得到原调制信号。

15.二极管包络检波只适用解调_____________信号，对于DSB、SSB 信号解调则需采用____________检波电路，而对于调频信号应采用_____________进行解调。

16.高频功率放大器的作用是___________；其目标是在保证输出功率的前提下，追求放大器___________、___________；其性能指标主要包括___________ 和___________。

17.为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在状态。

数字激励器单边带IF信号产生方式及优越性以常用的SSB方式为例,激威器一般把输入的音频信号与IF载波直接进行调制,得到调制的IF信号,然后再通过边带滤波器获得所需的边带信号,整个过程全是模拟信号.图1给出了一典型的功能框图IF载波圉1单边带IF信号二,数字激励器单边带IF信号产生方式下面介绍一种新型的数字激励器:1.简介在图z中,音频部分主要把输八的音频信号进行模数转换.DSP部分对音频部分进来的数字信号先在软件平台内进行滤波,并把这些信号转换成I(同相)信号和Q(90.相移)信号两部分,l,Q信号经过随后的硬件电路处理,最后出来的数据速率为lOMb/s,已经混到2.5MHz,并且为单比特信号.25MHz的数字中频信号在DAC部分经过单比特的敬模转换,得到所需的z.5MHz模拟中频信号然后,同传统的激威器一样.把中频信号送往射频部分作者系本公司短渡通信分公司设计所助理工程师通信与广播电视1997年第1期进行一混,二混和其它一些处理,最终得到激励器所需的射频输出.下面详细讨论各个部分.音顿部分3g.0625kb/sDSP部分D,A部分雕翻音颗总线二=图22.音频部分音频部分主要完成模数转换,出来的数字信号送往DS~部分处理.图3是其功能框图.图3图3中的输入是指线路输入或者麦克风输入,输入信号经过耦台和一级缓冲后到衰减网络,该衰减网络受控于DSP,有0dB,10dB,20riB三种衰减可供选择,在这里进行衰减是为了控制到ADC(模/数转换)的信号电平不至太大.从衰减网络出来后是一限幅器,在这里进行限幅.是因为下面几级放大电路的栅极工作电压较低,如果不进行限幅可能会造成固输入过大而反偏,这样下面几级放大电路无法正常工作.限幅器出来后是4.56dB的放大,接着通过一滤波器,该滤波器为二阶无源椭圆滤波器,其阻带衰减很大,却有极低的带内衰减和群时延失真,这样保证了送往ADC处信号的质量.信号从滤波器出来后经过一级缓冲放大.这个放大级调节前面滤波器的输出阻抗,另外这个放大级增益可调,以此来调整整个线路上的信号电平.ADC前面的缓冲放大级提供很低的输出阻抗来限制ADC 输入端的噪声电平,使它达到ADC输入端的要求.再往后为A/D转换器,这里采用双通道SAR(逐次逼近)A/D转换器以及疏值滤波器来支持过取样.SAR(逐次逼近)A/D转换器属于反馈比较型A/D的一种,转换速度快,被广泛应用.疏值滤波器可适当降低输入数据的速率,但数据速率不得低于奈奎斯特速率.为了达到系统时延要求,这里采用了SARADC技术,如果要使通过音频部分的时延更小,一可不采用过取样.二可旁路疏值滤波器,但噪声性能降低,时延和S/N(信噪比)是一对矛盾.从ADC出来的两条串行数据流在疏值滤波器得到合并,当为得到低时延性能时疏值滤波器旁路,但其中的合并功能电路照常工作,合并后的串行数据流送往数字音频接口.在数字音频接I=I进行串并转换,并完成信号分路,出来的两路数据送往24比特1997年第1期通信与广播电视23的数据总线,数据总线属音频总线的一部分.数据速率为39.0625kb/s. 另外,数字激励器也可传输数据,可用数据LINK方式:即数据通过调制解调器变为基带模拟信号送入音频部分,然后的处理同一般的线路麦克风输入类同,只不过在DSP部分会通过一增益和时延受控的特殊滤波器,这一点保证了数据传输的质量.3.DSP部分DSP部分的功能如图4所示.d’9.UbZ~,k b/s墨圈4DSP主要完成整个激励器的调制功能,在结构上分为软件和硬件两部分.软件部分即DSP软件平台,包含一前一后两个DSP处理块.对应有两个软件包,这种结构使得DSP在功能上显得很灵活,而且还可进行功能扩展.DSP软件平台在信号处理方式上视不同工作方式而有所不同,当然也有共同的部分,下面会详细讨论,简单地说在这里从音频部分来的数字USB,LSB信号被相应地转换成I和Q信号,然后送到硬件电路部分,这是一个专用电路,专用电路部分的功能是固定的,不象软件平台部分随工作方式的不同有所不同,它包括插值,混频,=一△编码电路,软件平台处理后出来的I和Q基带信号,通过插值电路,数据速率变为lOMb/s,然后进行数字式混频,混到2.5MHz信号上,再经过三一△编码电路把多比特数据信号变为单比特信号,这里所谓的单比特信号是针对前面的多比特并行数据信号而言的,象D/A部分与整个DSP部分之间的数据为24比特.另外,在DSP内部的软件平台和硬件电路部分之间的I,Q信号为22比特.下面特别介绍一下DSP软件:DSP软件有工作软件和测试软件之分,测试软件主要用于生产和维修,在这里不进行讨论.在下面只讨论工作软件,工作软件即激励器正常工作时工作的软件,它在功能上又分为两部分:(1)实时处理功能,(2)控制和内部管理功能.像选项设置和参数查询之类属于控制和内部管理功能.这里主要介绍实时处理功能.对应不同的工作方式,DSP信号处理上是不同的,但不管哪一种工作方式都必定包含象ALC,频率转换,功率监测,激活/去激活这几项功能.可供选择的工作方式很多.有调谐,编码调谐,双音测试,SSB 和ISB,MCW,CW,FEK(SSB),FEK+音频(ISB),FSK(SSB),FSK+音频(ISB),LINK等工作方式.下面以常用的SSB和ISB为例来进行介绍.在SSB方式,信号首先经过一疏值滤波器,在这里可适当降低数据速率来获得充分的信号处理时间但数据速率不得低于奈奎斯特速率.然后的AC耦台起消除直流信号的作用,信道滤波器抑制带外信号,通过边带滤波器后相应形成I或Q信号,I,Q 分别对应于上,下边l—l2通信与广播电视1997年第1期带.在信道滤波器和边带滤波器之间的均衡器起降低群时延的作用,抵消其它滤波器带来的相位失真.接下来的VOGAD和限幅器在信道上起调整信号电平的作用.V oGAD是一个新的功能,为传统激励器所没有,两个信道都有V oGAD,在DSP部分起保持两信道输出电平为额定值的作用,它的功能很强,比如输入信号突然增大20dB,VOGAD要在12ms之内使激励器的输出接近最后的正常值(3dB以内),VOGAD为可选项,严格来讲它也属于ALC(自动电平控制).下面是SSB,ISB方式下的功能图(包括图5,图6). 因霍僵_恒.信道2(同信道1)I或Q圈5注意在ISB方式两个信道都工作,在SSB方式其中一个信道工作,信号经过图5所示的各功能块后,再下面,参看图6.在ISB方式两信道首先合并,在SSB方式不存在信道合并,然后得完成边带电平和载波电平的确定,出来后的I,Q信号完成插值滤波,频率转换,ALC等功能,当然还得有激活/去激活的功能.这里的插值滤渡是针对图5的琉值滤波来的,即数据信号一进入DSP就被降低数据速率以获取充分的信号处理时间,便于进行数字滤波等处理,一旦完成这些工作后需要把数据速率恢复如初.信连I僖遭2圈6击爱件电菇上述功能不象传统的激励器靠固定的硬件电路来实现,而是通过软件来完成的.所以显得很灵活.而且可以方便地进行功能扩展,显示出数字激励器强大的生命力.4.DAC部分高性能的单比特DAC把IOMbits/s的数据信号转换成2,5MHz的模拟中频信号,然后经过适当的滤波和放大,以此减小带内噪声和提供合适的信号电平.参看DAC部分的功能简图(图7),D/A转换器首先把输入端的单比特数字信号转换成一串电流脉冲,其频谱就含有所需的2,5MHz模拟中频信号,只不过带有很高的带外噪声.DAC的输出经过一耦合滤波器,再经过一高阻抗的缓冲放大器和另一个耦合滤波器,然后是一诺顿放大器.它提供低噪声输出,接着是一增益可调的放大器,它可调节DAC部分信号的电平,随后是一耦合滤波器,它可消除前面几级带来的宽带噪声.最后的缓冲激励器很强的灵活性.另外由于采用的是软件,具有进行功能扩展的可行性.总之.DSP技术的采用给了数字激励器强大的生命力.2.在信号电平控制上数字激励器较传统激励器米说手段更多一点,(1)由DSP来控制音频部分的衰减网络;(Z)”DSP部分选用VOGAD功能;(3)限幅和ALC控制.音额输入信号电平的动态范围可达:一30dB~+10dB.比传统的提高4~5dB左右.当音频输入信号电平变化时.通过上述几个途径能有效地,很快地进行电平控制,使整个激励器输出在额定值附近3.数字激励器必然采用数字滤波器.数字滤波器可按设计要求精确实现.其阻带衰减一般可达120dB,模拟的滤波器只能达到70dB左右.数字滤波器的采用无疑大大提高了激励器的单边带性能指标:(1)如边带抑制能做到70dB,传统的只能做到60dB;(2)音频频响能做到0.5dB.传统的只能做到2dB左右;(3)SSB方式下的相对群时延为I50#s(500Hz~3000Hz),传统的只能做到500Vs左右(600Hz~2800Hz).4.数字激励器在数据传输上具有独到之处,它采用数据LINK方式:即数据通过调制解调器变为基带模拟信号送入激励器.然后经过一增益和时延受控的特殊滤渡器.所以LINK方式有很好的额响,特别是群时延要低于SSB方式.LINK方式的相对和绝对群时延指标分别为100~s.2.2ms,SSB方式对应为150~s,3ms参考文献H1550型赦字激励器技术资料《数字信号处理》.北京邮电学院美国HARRIS公司DSP技术资料。

无线电常用术语大全无线电通信名词解释【音频】又称声频，是人耳所能听见的频率。

通常指15～20000赫（Hz）间的频率。

【话频】是指音频范围内的语言频率。

在一般电话通路中，通常指300～3400赫（Hz）间的频率。

【射频】无线电发射机通过天线能有效地发射至空间的电磁波的频率，统称为射频。

若频率太低，发射的有效性很低，故习惯上所称的射频系指100千赫（KHz）以上的频率。

【视频】电视信号所包含的频率范围自几十赫至几兆赫，视频是这一频率的统称。

【载波】起运载信息作用的正弦波或周期性脉冲，叫做载波（或载频），随着信号波的变化，使载波的幅度、频率或相位作相应的变化。

【信号】用来表达或携带信息的电量。

【信道】按传递信息的特性而划分的通路。

包括可能实现而尚未实现的通路在内。

【模拟信号】在时间上是连续的或对某一参量可以取无限个值的信号。

【数字信号】所谓数字信号，是指信号是离散的、不连续的。

这是信号只能按有限多个阶梯或增量变化和取值。

换言之，对于数字信号，只需计算阶梯的数目而无需考虑阶梯内信号的大小（最常用的是二进制编码）。

【波段】在无线电技术中，波段这个名词具有两种含义。

其一是指电磁波频谱的划分，例如长波、短波、超短波等波段。

其二是指发射机、接收机等设备的工作频率范围的划分。

若把工作频率范围分成几个部分，这些部分也称为波段，例如三波段收音机等。

【波道】通信设备工作时所占用的通频带叫波道。

通常一个通信设备在它所具有的频率范围内有许多个波道。

【通频带】一个电路所允许顺利通过的电流的频率范围，称为该电路的通频带。

一般规定在电流等于最大电流值的0.707倍范围内上下两个频率之间的宽度为通频带。

【频率覆盖】通信设备工作的频率范围，称为频率覆盖。

而最高工作频率与最低工作频率之比，称为频率覆盖系数。

【截止频率】用来说明电路频率特性指标的特殊频率。

当保持电路输入信号的幅度不变，改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍，或某一特殊额定值时该频率称为截止频率。