单边带调制(SSB)技术

摘要：单边带调制（SSB）技术是模拟调制中一项重要技术，相对于幅度调制（AM）、双边带调制（DSB）、残留边带调制（VSB）而言，其传输带宽仅为调制信号带宽，有效节约了带宽资源，且节约载波发射功率，广泛用于短波无线电广播、载波通信，数据传输等领域，所以，对SSB调制解调系统的研究有重大的意义。为了全面深入理解SSB调制解调过程，本文利用System view系统仿真软件仿真SSB调制解调系统中关键步骤，简单直观显示分析SSB信号调制解调过程的观测结果。

关键词：ssb；调制；仿真

1.1 前言

单边带调制是幅度调制的一种。幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。在波形上，幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移（精确到常数因子）。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。但应注意，这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。

2.1单边带调制原理

单边带调制（SSB）信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。根据滤除方法的不同，产生SSB信号的方法有：滤波法和相移法。

1.滤波法

产生SSB信号最直观的方法是，先产生一个双边带信号，然后让其通过一个边带滤波器，滤除不要的边带，即可得到单边带信号。我们把这种方法称为滤波法，它是最简单也是最常用的方法，其原理框图如图2-1所示。

载波c(t)

图2.1-1 利用滤波法产生单边带信号

滤除下边带，保留上边带（USB），H（w）具有理想高通特性,其频谱图如图2-2所示：

1 |w|>w c

（

）

H USB）

（ (2.1-1)

w

=

w

H

=

0 |w|≤w c

滤除上边带，保留下边带（LSB），H（w）具有理想低通特性,其频谱图如图2-3所示：

1 |w|>w c

（

）

（ (2.1-2)

H LSB）

w

=

w

H

=

0 |w|≤w c

-w c 0w c w -w c 0w c w

-w c 0w c w -w c 0w c w

-w c 0w c w - w c 0w c w 图2.1-2 滤波法形成上边带的频谱图图2.1-3 滤波法形成下边带的频谱图

2.相移法

SSB信号其本质是由DSB信号滤出一个边带得到的，因此上边带推导如下：

同理可得下边带信号的时域表达式为：

SSB移相法原理框图：

图2.1-4移相法原理图

3.相干解调

相干解调也叫同步检波。解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。调制是把基带信号的谱搬到了载频位置，这一过程可以通过一个相乘器与载波相乘来实现。解调则是调制的反过程，即把在载波位置的已调信号的谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用相乘器与载波相乘来实现。相干解调器的一般模型如图2-4所示。

s m(t) s P(t) s d(t)

LPF

c(t)=cos w c t

图2.1-5相干解调一般模型

相干解调时，为了无失真地恢复原基带信号，接受端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为相干载波），它与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。

2.2systerm view的单边带仿真原理及波形

图2.2-1总原理图

图2.2-2基带信号时域波形

图2.2-3下边带时域波形

图2.2-4上边带时域波形

图2.2-5解调信号时域波形

图2.2-6基带信号功率谱

图2.2-7下边带信号功率谱

图2.2-8上边带信号功率谱

3.结束语

通过此次课程设计，让我更深入的了解了模拟信号的调制解调，注意到很多以前没有注意到的细节，学到了很多在书本上所没有学到过的知识。从一个小模块设计到具有一定功能的完整模块设计，从单个小问题的判断调试到整体化模块的分析思维，本次课程设计不但使我对通信原理了解得更透彻，也使我认识到理论当与实际相联系时才能使它的指导性充分地

体现出来。

当然，在设计过程中或多或少的遇到了一些问题，但在老师和同学的帮助下找出了原因所在。更培养了我利用自己的知识解决问题的能力。让我意识到将理论与实际结合起来的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能将知识为我所用，从而运用到实际生活中，提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

参考文献

[1] 邬春明.通信原理实验与课程设计.北京大学出版社，2013.6

[2]樊昌信，曹丽娜. 通信原理. 第6版. 国防工业出版社，2012

[3] 方盛良.通信系统仿真.电子工业出版社，2010.3

[4]周炯槃，庞沁华，续大我，吴伟陵，杨鸿文. 通信原理. 北京邮电大学出版社，2008