VSBSC (残留边带抑制载波)

VSB 是介于 SSB 和 DSBSC 之间的调制方式。SSB 具有单一频谱，而 DSB 在载波频率的两侧产生两个边带。在 VSB 中，一个残留边带被添加到 SSB（单边带）频谱中，如下所示

添加到频谱中的残留边带用虚线标记。

添加到 VSB 的附加频谱小于一个边带的1/4。逐渐的渐变不规则地添加到 SSB 频谱中。允许少量下边带（<一个边带的 1/4）与上边带一起传输，以使传输放松和高效。因此，SSB 和 VSB 都非常高效。

VSB 包含了这两种调制方式的优点并涵盖了它们的缺点。SSB 的优点是频谱保护，而 DSB 的优点是解调的简单性。SSB 的缺点是需要一个锋利的截止滤波器或相移滤波器，而 DSB 的缺点是高频谱。残留边带传输避免了相移器，并且带宽比 DSBSC 低。

在 DSBSC 中，解调使用相干检测方法。它将调制信号乘以相干载波信号以进行同步，并使用 LPF（低通滤波器）来恢复基带信号。VSB 传输中使用类似的调制和解调。它将信号乘以同步载波，然后将其传递到低通滤波器，该滤波器滤除原始消息信号。

VSB 传输过程

如前所述，VSB 的调制过程与其他调制过程类似。让我们讨论一下 VSB 调制和解调的简短描述。

框图如下所示

消息信号或基带信号应用于平衡调制器的输入端。本地振荡器提供高载波频率。调制器将消息信号与载波信号相乘。这有助于提高消息信号的频率。它表示为

设消息信号为 m(t)，载波信号为 Acosω_Ct。

其中，

A 是幅度常数

ω_C 是载波频率

调制器的输出将是

S(t) = Am(t)cosω_Ct

它将生成类似于 DSB（双边带）传输的两个边带。调制器的输出应用于边带滤波器。滤波器的功能是根据第一个振荡器的频率仅选择一个边带。生成的边带将是单边带。边带滤波器将残留边带添加到 SSB 频谱中。第一个滤波器的输出将是 VSBSC。

以上讨论的过程是调制过程。载波和信号不会出现在第一个平衡调制器的输出端。它被抑制以提高其效率。调制器无法有效地平衡消息信号和载波信号。信号被进一步发送到第二个平衡调制器和滤波器，这就是解调过程。

VSBSC 的解调过程定义为相干检测。在这里，选择与第一次相乘期间的载波相干的载波信号。它有助于恢复消息信号。它也被称为同步检测。在第二个调制器的输入端，调制信号再次与相干载波信号相乘。该方程可以表示为

Y(t) = [Am(t)cosω_Ct] cosω_Ct

生成的信号传递到低通滤波器。它从信号中移除载波频率分量并恢复原始消息信号。

VSBSC 的数学表示

设调制信号和载波信号为 M_VSB(t) 和 cosω_ct。

VSB 解调器的输入将是

解调器的输入 = 调制信号 x 载波信号

Y(t) = M_VSB(t)cosω_ct

以上方程的傅立叶变换为

Y(ω) = 1/2 [M(ω + ω_c) + M(ω - ω_c)]

Y(ω) = 1/4 [H(ω + ω_c) M(ω + ω_c + ω_c) + H(ω + ω_c) M(ω + ω_c - ω_c)] + 1/4 [[H(ω - ω_c) M(ω + ω_c - ω_c) + H(ω - ω_c) M(ω - ω_c - ω_c)]

Y(ω) = 1/4 [H(ω + ω_c) + H(ω - ω_c)] M(ω₎ + 1/4 [H(ω + ω_c) M(ω + 2ω_c) + H(ω - ω_c) M(ω - 2ω_c)]

上述分量被传递到滤波器，该滤波器移除以 2ω_c 为中心的频率分量以恢复基带信号。

VSB 的应用

VSB 的主要应用是电视广播。让我们详细讨论一下。

电视广播

SSB 不适用于视频传输，因为它可能会在各种接收器中引入复杂性。因此，为了有效地进行视频传输，使用了 VSBSC。视频信号占据 4.5M Hz 的带宽。选择一个频率高于消息信号的载波信号，其带宽为 9M Hz。它包含两个调幅边带。VSB 中的解调简单性和带宽减小使其适用于视频传输。

调制信号与同步载波在传输到接收器之前通过滤波器。滤波器分离两个边带并将残留边带添加到 SSB 频谱中，形成 VSBSC 波。上边带和下边带被传输，因此它们不会相互干扰。图片载波的上边带在频率高达 4M Hz 的频率下传输，没有衰减。同样，下边带在 0.75M Hz 时没有衰减地传输。如果下边带信号以 1.25M Hz 传输，它将被完全衰减。因此，各种边带的传输范围可以表示为

双边带：0 到 0.75M Hz

单边带：> 1.25M Hz

中间范围：0.75M Hz 到 1.25M Hz

传输的最大范围高达 6M Hz。它节省了带宽的 三分之二。

对于高于 1.25M Hz 的频率，两个边带的振幅之和将等于单边带。单边带的带宽与双边带相比减半。VSB 过程的第一个平衡调制器之后使用的滤波器也有助于消除信号中的任何不均匀性。

VSBSC 的优点

VSBSC 的优点如下

• 低带宽
  VSB 的频谱是添加到 SSB 频谱中的一个小残留边带。因此，VSB 也节省了带宽和频谱空间。
• 易于滤波器设计
  VSB 中不需要高精度。因此，设计其滤波器很容易。
• 低频和高频传输
  SSB 中不可能传输非常低的频率。VSB 可用于传输非常低的频率。同样，由于 SSB 和 DSB 的综合优势，它也传输高频。
• 高效率
  它允许传输上边带的部分下边带，从而提高了效率。

VSBSC 的缺点

VSBSC 的缺点如下

• 复杂的解调
  VSB 的解调比 DSB 更复杂。
• 比 SSB 更高的带宽
  与 SSB 相比，VSB 的带宽更高。这是因为添加了额外的残留边带到 SSB 频谱中。