yan bant - Sideband

Frekansa karşı çizilen bir AM radyo sinyalinin gücü. fc olan taşıyıcı frekansı , fm maksimum modülasyon frekansı

Gelen radyo iletişim, bir yan-bant a, bant arasında frekanslarda daha yüksek ya da daha düşük bir taşıyıcı frekansının bir sonucudur, modülasyon işlemi. Yan bantlar, radyo sinyali tarafından iletilen bilgileri taşır. Yan bantlar, modüle edilmiş sinyalin taşıyıcı hariç tüm spektral bileşenlerini içerir. Taşıyıcı frekansının üzerindeki sinyal bileşenleri üst yan bandı ( USB ) ve taşıyıcı frekansının altındakiler alt yan bandı ( LSB ) oluşturur. Tüm modülasyon biçimleri yan bantlar üretir.

Yan bant oluşturma

Tek bir trigonometrik özdeşlik ile yan bantların oluşturulmasını gösterebiliriz :

${\displaystyle \cos(A)\cdot \cos(B)\equiv {\tfrac {1}{2}}\cos(A+B)+{\tfrac {1}{2}}\cos(AB) }$

Her iki tarafa da ekleme :${\görüntüleme stili \cos(A)}$

${\displaystyle \cos(A)\cdot [1+\cos(B)]={\tfrac {1}{2}}\cos(A+B)+\cos(A)+{\tfrac {1} {2}}\cos(AB)}$

Değiştirme (örneğin)     ve     nerede zamanı temsil eder :${\displaystyle A\triangleq 1000\cdot t}$${\displaystyle B\triangleq 100\cdot t,}$${\görüntüleme stili t}$

${\displaystyle \underbrace {\cos(1000\ t)} _{\text{taşıyıcı dalga}}\cdot \underbrace {[1+\cos(100\ t)]} _{\text{genlik modülasyonu}}= \underbrace {{\tfrac {1}{2}}\cos(1100\ t)} _{\text{üst yan bant}}+\underbrace {\cos(1000\ t)} _{\text{taşıyıcı dalga} }+\underbrace {{\tfrac {1}{2}}\cos(900\ t)} _{\text{alt yan bant}}.}$

Genlik modülasyonuna daha fazla karmaşıklık ve zaman varyasyonu eklemek, onu yan bantlara da ekleyerek bant genişliğinin genişlemesine ve zamanla değişmesine neden olur. Aslında yan bantlar, sinyalin bilgi içeriğini "taşır".

Yan Bant Karakterizasyonu

Yukarıdaki örnekte , modüle edilmiş sinyalin saf bir sinüzoid ile çapraz korelasyonu , 1100, 1000 ve 900 dışındaki tüm değerlerde sıfırdır. Ve sıfır olmayan değerler, üç bileşenin göreli kuvvetlerini yansıtır. Fourier dönüşümü (veya spektrumu ) olarak adlandırılan bu kavramın bir grafiği, yan bantları görselleştirmenin ve parametrelerini tanımlamanın geleneksel yoludur. ${\görüntüleme stili \cos(\omega t),}$${\ Displaystyle \ omega }$

Tipik bir modüle edilmiş AM veya FM radyo sinyalinin frekans spektrumu.

genlik modülasyonu

Bir taşıyıcı sinyalin genlik modülasyonu normalde iki ayna görüntüsü yan bandı ile sonuçlanır. Taşıyıcı frekansının üzerindeki sinyal bileşenleri üst yan bandı (USB) ve taşıyıcı frekansının altındakiler alt yan bandı (LSB) oluşturur. Örneğin, 900  kHz'lik bir taşıyıcı, 1  kHz'lik bir ses sinyali tarafından modüle edilmiş genlik ise, üretilen radyo frekansı spektrumunda 900 kHz'in yanı sıra 899  kHz ve 901  kHz'de bileşenler olacaktır ; bu nedenle (örneğin) 7 kHz'lik bir ses bant genişliği, 14 kHz'lik bir radyo spektrum bant genişliği gerektirecektir . Geleneksel AM iletiminde , yayın bandı AM istasyonları tarafından kullanıldığı gibi , orijinal ses sinyali , taşıyıcı ve her iki yan bant mevcut olduğundan, ya senkron detektör devreleri ya da basit zarf detektörleri tarafından kurtarılabilir ("tespit edilir") . Buna bazen çift ​​yan bant genlik modülasyonu ( DSB-AM ) denir , ancak DSB'nin tüm çeşitleri zarf dedektörleriyle uyumlu değildir.     

Bazı AM biçimlerinde, güç tasarrufu için taşıyıcı azaltılabilir. DSB azaltılmış taşıyıcı terimi normalde, bir alıcı devresinin güçlü bir taşıyıcıyı yeniden oluşturmasını veya en azından bir faz kilitli döngüyü senkronize etmesini sağlamak için iletimde yeterli taşıyıcı kaldığını ifade eder, ancak taşıyıcının tamamen kaldırıldığı, bastırılmış taşıyıcı ile çift yan bant üreten formlar vardır. (DSB-SC). Bastırılmış taşıyıcı sistemler, alıcıda daha karmaşık devreler ve orijinal taşıyıcı frekansını çıkarmak için başka bir yöntem gerektirir. Bir örnek, 38 kHz'lik bir alt taşıyıcıda stereo FM yayınında iletilen stereofonik fark (LR) bilgisidir, burada 38 kHz taşıyıcı frekansının yarısında düşük güçlü bir sinyal, mono sinyal frekansları (15 kHz'e kadar) ve alt kısım arasına eklenir. stereo bilgi alt taşıyıcısının (38–15 kHz'e kadar, yani 23 kHz). Alıcı, 19 kHz'lik özel bir pilot tonu ikiye katlayarak alt taşıyıcıyı yerel olarak yeniden üretir . Başka bir örnekte, PAL televizyon yayınlarında renk bilgisi için tarihsel olarak kullanılan kareleme modülasyonu , senkronizasyon sinyali, hiçbir görüntü iletilmediğinde her tarama hattının "arka sundurma" kısmı sırasında birkaç taşıyıcı döngüsünün kısa bir patlamasıdır . Ancak diğer DSB-SC sistemlerinde, taşıyıcı doğrudan bir Costas döngüsü veya kare alma döngüsü tarafından yan bantlardan yeniden oluşturulabilir . Bu, sinyalin sürekli olarak mevcut olduğu BPSK gibi dijital iletim sistemlerinde yaygındır .    

Bir AM yayınının bu spektrogramında yan bantlar belirgindir (Taşıyıcı kırmızı ile vurgulanmıştır, iki yansıtılmış ses spektrumu (yeşil) alt ve üst yan banttır). Zaman, dikey eksen boyunca temsil edilir; yan bantların büyüklüğü ve frekansı program içeriği ile değişir.

Bir yan bandın bir kısmı ve diğerinin tamamı kalırsa, buna körelmiş yan bant denir ve çoğunlukla televizyon yayınlarında kullanılır ve aksi takdirde kabul edilemez miktarda bant genişliği alır . Yalnızca bir yan bandın iletildiği iletim, tek yan bant modülasyonu veya SSB olarak adlandırılır . SSB, kısa dalga yayını dışında kısa dalga radyoda baskın ses modudur . Yan bantlar ayna görüntüsü olduğundan, hangi yan bandın kullanıldığı bir gelenek meselesidir.

SSB'de taşıyıcı bastırılır ve yan banttaki bilgileri etkilemeden elektrik gücünü önemli ölçüde azaltır (12  dB'ye kadar). Bu, verici gücünün ve RF bant genişliğinin daha verimli kullanılmasını sağlar, ancak taşıyıcıyı yeniden oluşturmak için alıcıda bir vuruş frekansı osilatörü kullanılmalıdır . Yeniden yapılandırılmış taşıyıcı frekansı yanlışsa, alıcının çıkışı yanlış frekanslara sahip olacaktır, ancak konuşma için küçük frekans hataları anlaşılabilirlik açısından sorun teşkil etmez. Bir SSB alıcısına bakmanın başka bir yolu, bir RF-ses frekansı aktarıcısıdır : USB modunda, karşılık gelen bir ses bileşeni üretmek için çevirme frekansı her bir radyo frekansı bileşeninden çıkarılır, LSB modunda ise gelen her radyo frekansı bileşeni arama frekansından çıkarılır.

Frekans modülasyonu

Frekans modülasyonu ayrıca, modülasyon indeksine bağlı olarak tüketilen bant genişliği olan yan bantlar üretir - genellikle DSB'den önemli ölçüde daha fazla bant genişliği gerektirir. Bessel işlevleri , FM iletimlerinin bant genişliği gereksinimlerini hesaplamak için kullanılabilir.

Etkileri

Yan-bantlar için müdahale ile bitişik kanallar . Yan bantın komşu kanalla örtüşecek kısmı, modülasyondan önce veya sonra (genellikle her ikisi de) filtreler tarafından bastırılmalıdır . Olarak yayın bant frekans modülasyonu (FM), alt taşıyıcılar 75 üzerinde kHz küçük sınırlıdır yüzde modülasyon ve ± 75 kHz, normal korumak için tamamen 99 kHz yukarıda yasaklanmıştır sapma ve ± 100 kHz kanal sınırları. Amatör radyo ve kamu hizmeti FM vericileri genellikle ±5 kHz sapma kullanır.  

Modüle edici dalga biçimini doğru bir şekilde yeniden üretmek için, verici, yayılma yolu ve alıcı sisteminin tüm sinyal işleme yolu, modüle edilmiş sinyali istenen doğruluk derecesinde yeniden oluşturmak için yeterli sayıda yan bantın kullanılabilmesi için yeterli bant genişliğine sahip olmalıdır.

Amplifikatör gibi doğrusal olmayan bir sistemde, bozulma nedeniyle orijinal sinyal frekans bileşenlerinin yan bantları üretilebilir. Bu genellikle en aza indirilir, ancak fuzzbox müzik efekti için kasıtlı olarak yapılabilir .

Ayrıca bakınız

• Bağımsız yan bant
• Bant dışı iletişim, ana iletişim kanalından başka bir kanalı içerir.
• yan lob
• Yan bant hesaplama , ana iletişim kanalından ayrı bir kanal kullanan dağıtılmış bir hesaplama yöntemidir.
• TV vericisi

Referanslar