DSB

DSB modulaatio

Kaksisivunauhalähete (DSB) on amplitudimodulatiota (AM) tehtynä siten, että kantoaalto on koko ajan kokonaan tukahdutettu. Joissain yhteyksissä tätä kutsutaan myös nimellä: DSB-SC (Double-Side-Band - Suppressed Carrier.)

Tuottamisessa hyötysignaalilla kerrotaan kantoaalto käyttäen balansoitua modulaattoria.

Matemaattisesti katsoen:

$x_{c}(t)=A_{c}\mu x\left(t\right)\cos \left(\omega _{c}t+\phi _{0}\right)\,$

missä:

• $t\,$: aika
• $x_{c}\left(t\right)\,$: modulaation tulos
• $A_{c}\,$: kantoaallon amplitudi (jos sitä ei moduloitaisi vaan annettaisiin tulla täysillä)
• $\mu \,$: modulaatioindeksi (välillä 0.0-1.0 - tavallisesti 0.7-0.8)
• $x\left(t\right)\,$: moduloiva signaali
• $\omega _{c}\,$: kantoaallon taajuus
• $\phi _{0}\,$: kantoaallon vaihe ajanhetkellä $t_{0}\,$. Käytännössä mielivaltaisesti asetetaan nollaksi ja poistetaan kaavoista.

Asetetaan moduloivaksi signaaliksi: $x\left(t\right)=\cos \left(\omega _{m}t\right)\,$:

$x_{c}(t)=A_{c}\mu \cos \left(\omega _{m}t\right)\cos \left(\omega _{c}t\right)\,$

trigonometristen dualiteettien:

$\cos(x+y)=\cos(x)\cos(y)-\sin(x)\sin(y)$

$\cos(x-y)=\cos(x)\cos(y)+\sin(x)\sin(y)$

avulla avattuna:

$x_{c}(t)=\,$		${\frac {\mu A_{c}}{2}}\left(\cos \left(\omega _{c}t\right)\cos \left(\omega _{m}t\right)-\sin \left(\omega _{c}t\right)\sin \left(\omega _{m}t\right)\right)\,$		Ylempi sivunauha (USB)
	$+\,$	${\frac {\mu A_{c}}{2}}\left(\cos \left(\omega _{c}t\right)\cos \left(\omega _{m}t\right)+\sin \left(\omega _{c}t\right)\sin \left(\omega _{m}t\right)\right)\,$		Alempi sivunauha (LSB)
$x_{c}(t)=\,$		${\frac {\mu A_{c}}{2}}\cos \left(\omega _{c}t+\omega _{m}t\right)\,$		Ylempi sivunauha (USB)
	$+\,$	${\frac {\mu A_{c}}{2}}\cos \left(\omega _{c}t-\omega _{m}t\right)\,$		Alempi sivunauha (LSB)

Siis sivunauhojen energia on puolet kokonaisenergiasta, joka onkin ymmärrettävä tulos. Myös sivunauhojen taajuudelliset ilmentymät saavat selityksensä.

Huom: DSB:ssä kantoaaltoa ei ole!

DSB modulaattori

DSB-modulaattorina toimii balansoitu sekoitin jota ei DC-biasoida ja jota tässä yhteydessä kutsutaan nimellä balansoitu modulaattori.

Joissain tilanteissa DSB:lle olisi eduksi omata pieni, esim. 20 dB vaimennettu versio kantoaallosta.

Keinoja tynkäkantoaallon (vestigial carrier) tekoon:

• Summataan sopivasti vaimennettu kopio kantoaallosta modulaattorin tuloksen kanssa.
• Käytetään pientä DC-biasta balansoidussa sekoittimessa.

DSB ilmaisin

DSB-signaalia ei voi ilmaista AM:n tapaan diodi-ilmaisimella!

Asynkroninen DSB ilmaisin

DSB signaali voidaan ilmaista balansoidulla sekoittimella (kuten AM:n synkroninen ilmaisin) käyttäen apuoskillaattoria (Beat-frequency-oscillator - BFO) jonka taajuudeksi laitetaan tukahdutetun kantoaallon taajuus.

Tätä apuoskillaattoria ei kuitenkaan tarvitse vaihelukita mihinkään vaan se voi olla muuten stabiili ja tarkasti viritettävissä.

Tämä ilmaisintekniikka on sama, kuin millä SSB ja CW signaaleja voidaan vastaanottaa.

Synkroninen DSB ilmaisin

Koska DSB on matemaattisesti läheistä sukua PSK datamodulaatiolle, voidaan käyttää myös tekniikoita joilla paikallisoskillaattori vaihelukitaan saatuun DSB-signaaliin ja käytetään sitä syöttönä balansoidulle sekoittimelle aivan kuten asynkronisessakin tapauksessa.

Vaihelukitustekniikkana voi olla esimerkiksi Costas-silmukka (Costas Loop [1]).

Teknisiä ongelmia on lähinnä siinä, että paikallisoskillaattori lähtee vaeltelemaan lähetteen hiljaisina hetkinä. Siksi tätä modulaatiota käyttäessä olisi hyvä saada edes hiukan jäännöskantoaaltoa (vestigial carrier) jotta synkroninen ilmaisu toimisi aina ja ongelmitta.

Kvasi-synkroninen DSB ilmaisin

Kvasisynkronisessa DSB ilmaisussa käytetään kantoaaltoa sellaisena kuin se on olemassa, mutta vahvistaen sitä FM-tyyppisessä limiter-vahvistimessa kunnes jokainen nollan ylitys yltää täysillä laidasta laitaan.

Tätä kvasi-kantoaaltoa käytetään sitten refrenssinä balansoidulle sekoittimelle ottamaan alkuperäinen moduloiva signaali esille.

Tämä on itse asiassa sama ilmaisin, kuin AM:n kvasi-synkroninen ilmaisin.

Tällä on kuitenkin selvät heikkoutensa hiljaisen DSB-lähetteen kanssa, kun kantoaaltoa ei ajoittain ole ollenkaan.