第五章短波通信系统5-2教材课件.ppt
5.2 短波单边带通信技术,第五章 短波通信系统,5.1 现代短波通信概述,5.4 短波跳频通信技术,5.3 短波自适应选频技术,5.2.1 SSB 通信的基本概念,1.单边带信号的产生,滤波法产生单边带信号,F(w),F(w),F(w),5.2.1 SSB 通信的基本概念,2.单边带信号的分类,原型单边带(很少用)：只利用一个边带。,独立单边带(常用)：发射机发射两个边带，但两个边带中含有两种不同的消息。,5.2.1 SSB 通信的基本概念,3.单边带信号的分析,调制信号：,载频信号：,调幅信号：,包络正比于调制信号,5.2.1 SSB 通信的基本概念,3.单边带信号的分析,调幅信号表示为：,上边带,下边带,5.2.1 SSB 通信的基本概念,3.单边带信号的分析,从频率上看,单(上)边带信号是调制信号在频率轴上平移(采用下边带时还有频谱倒置)，并抑制了载波项。这种关系称为线性频率搬移，故单边带调制属线性调制的一种。,5.2.1 SSB 通信的基本概念,3.单边带信号的分析,从幅度上看，单边带信号的包络形状与调制信号的包络形状相同，但与其波形不同；而AM信号的包络与调制信号的波形呈线性关系。因此接收单边带信号时不能采用AM信号的包络检测法，而应该采用频谱搬移法。,5.2.1 SSB 通信的基本概念,3.单边带信号的分析,从相位上看，单边带信号频谱中各频率分量较调制信号增加了一个固定的相位差。,从频谱的观点看，单边带调制实质上就是频谱搬移。搬移过程中若产生新的频率分量会导致重建信号失真。,1.SSB通信的特点,节约了频谱，提高了信道复用率,节约了功率，利于通信设备小型化,抗选择性衰落能力强,无门限效应，抗噪声干扰能力强,信道间干扰小，易入网通信,5.2.1 SSB 通信的基本概念,2.SSB通信的技术问题,对载频稳定度要求高,对边带滤波器的性能要求高,对SSB通信系统的线性要求高,5.2.1 SSB 通信的基本概念,SSB通信机多采用非导频制及载频抑制方式，并采用“独立边带（ISB）制”。,5.2.2 SSB通信系统的组成及工作过程,导频制SSB 通信机非导频制（抑制载频）SSB 通信机,SSB通信系统的发信机框图,5.2.2 SSB通信系统的组成,SSB通信系统的收信机框图,5.2.2 SSB通信系统的组成,1、单边带信号产生器,载波输出（载漏）小 失真小 效率高,平衡调制器,5.2.2 SSB通信系统的组成,1、单边带信号产生器,边带滤波器,一般用过渡带的斜率作为过渡特性的指标。,5.2.2 SSB通信系统的组成,2、混频器,非线性器件（二极管、三极管或场效应管等）选频电路,5.2.2 SSB通信系统的组成,二）各主要部分的功能和特点,SSB发信机的输出功率，根据要求不同，一般为几瓦、几百瓦甚至几千瓦，对这种高频大功率放大器主要要求失真小或线性好，因此，常称为线性放大器。,5.2.2 SSB通信系统的组成,4、频率合成器,SSB收、发信机对频率稳定度和准确度的要求是很高的，能够满足其要求的频率源一般采用“频率合成技术”，所以称之为频率合成器。,5.2.2 SSB通信系统的组成,5.2.3 SSB 通信系统的技术指标,一、频率稳定度及改善频率稳定度的方法,频率稳定度,由于SSB收信机恢复基带信号采用频谱搬移法，所以要求整个通信系统的频率误差不能大于 100Hz，这就要求收、发信的频率稳定度优于106。,5.2.3 SSB 通信系统的技术指标,一、频率稳定度及改善频率稳定度的方法,改善频率稳定度的方法,采用带恒温装置的高精度和高稳定度的石英晶振作标准频率源。,采用合适的频率合成器，以提供高准确度和高稳定度的工作频率。,由于SSB 通信机中通频带的限制、频带内特性的不均匀性所导致的边带内各频率分量振幅相对关系发生的变化。,二、线性失真及减小线性失真的方法,何谓线性(频率)失真,5.2.3 SSB 通信系统的技术指标,二、线性失真及减小线性失真的方法,5.2.3 SSB 通信系统的技术指标,线性失真是线性电路引起的。,在SSB 通信机中，线性失真主要发生在通频带最窄的边带滤波器中。,线性失真产生的原因,二、线性失真及减小线性失真的方法,5.2.3 SSB 通信系统的技术指标,边带滤波器除了通带衰减小、过渡带尽可能陡峭外，通带应尽可能平坦，因而要求Q值高。,减小线性失真的方法,常用石英晶体滤波器和机械滤波器。,非线性失真是由于混频器和放大器等非线性器件所产生的组合频率分量落入通带内导致的SSB 信号的变化。,三、非线性失真及减小非线性干扰的方法,5.2.3 SSB 通信系统的技术指标,何谓非线性失真,有用信号通过非线性器件产生的组合频率分量引起的非线性失真。,互调失真,一、单边带发信机的设计,1、单边带信号产生方法的选择,滤波器法；相移法；滤波相位补偿法；合成法,5.2.4 SSB 通信系统的设计,一、单边带发信机的设计,1、单边带信号产生方法的选择,5.2.4 SSB 通信系统的设计,2、发信机组成原则,由于产生单边带信号的调制器和边带滤波器都不能承受高电平信号，所以单边带信号总是在低电平下形成；由于话音信号低端只有几百Hz，若将之频谱搬移到短波波段，相应的SSB信号必须在低载频上形成,一、单边带发信机的设计,5.2.4 SSB 通信系统的设计,5.2.4 SSB 通信系统的设计,二、单边带收信机的设计,1、混频次数的选择,SSB收信机大多采用二次或三次混频。当然，若边带滤波器的频率能够胜任，而采用一次变频方案是求之不得的。,2、中频频率选择,5.2.4 SSB 通信系统的设计,二、单边带收信机的设计,高中频方案,可大大提高中频和镜像抗拒比；有利于减小互调干扰 采用高中频也带来一些新问题,5.2.4 SSB 通信系统的设计,二、单边带收信机的设计,3、选择性分配,高频滤波器中频滤波器边带滤波器,5.2.4 SSB 通信系统的设计,二、单边带收信机的设计,4、解调前增益分配,单边带解调前要求信号电平大于100mV，而收信机灵敏度为1UV左右，所以解调前总增益约100dB。达到该增益并不困难，问题的关键是增益要合理分配。,5.2.4 SSB 通信系统的设计,二、单边带收信机的设计,5、SSB收信机前端电路考虑,6、对频率合成器的要求,
