残留边带调制英文解释翻译、残留边带调制的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 vestigial sideband modulation
相关词条:
1.vestigialsidebandmodulation(VSB)
分词翻译:
残留边带的英语翻译:
【计】 vestigial sideband
调制的英语翻译:
confect; modulate
【计】 delta modulation; MOD; modulation
【医】 modulation
专业解析
残留边带调制(Vestigial Sideband Modulation, VSB)是一种重要的幅度调制(AM)技术,主要用于高效传输基带信号,尤其在电视广播和某些数据通信系统中广泛应用。其核心思想是部分抑制一个边带,同时保留另一个边带的大部分以及载波的一部分,从而在带宽利用率和接收机复杂度之间取得平衡。
一、汉英术语解析与核心概念
- 残留 (Cánliú) - Vestigial: 指被部分保留或残余的部分。在VSB中,指被部分抑制的那个边带并未被完全滤除,而是残留了一小段过渡带。
- 边带 (Biāndài) - Sideband: 载波信号被调制后,在载波频率上下对称产生的频率分量。上边带(USB)频率高于载波,下边带(LSB)频率低于载波。
- 调制 (Tiáozhì) - Modulation: 将信息信号(基带信号)加载到高频载波信号上的过程,以便于传输。
- 残留边带调制 (Cánliú Biāndài Tiáozhì) - Vestigial Sideband Modulation (VSB): 一种调制方式,其中一个边带(如上边带)几乎完整保留,另一个边带(如下边带)仅保留紧邻载波的一小部分(残留部分),载波本身通常也会被部分发送。
二、技术原理与特点
-
带宽效率:
- 相较于双边带调制(DSB),VSB显著节省了带宽。DSB需要两倍于基带信号最高频率的带宽,而VSB的带宽仅略大于基带信号带宽(基带带宽 + 残留部分带宽)。
- 相较于单边带调制(SSB),VSB的带宽效率稍低(多了一个残留过渡带),但实现难度大大降低。SSB要求滤波器在载波频率处具有非常陡峭的截止特性,这在技术上难以实现且成本高昂。VSB允许滤波器具有平缓的滚降特性,只需保留一个边带和另一个边带的一小段过渡带即可。
-
实现方式:
- VSB通常通过两步产生:首先产生一个双边带抑制载波(DSB-SC)信号,然后通过一个具有特定滚降特性的残留边带滤波器进行滤波。该滤波器的频率响应在载波频率处设计为衰减一半(-6 dB),并在载波频率的一侧(被抑制边带侧)保留一个平缓过渡的残留部分。
- 数学上,已调VSB信号可表示为:
$$
s_{VSB}(t) = [m(t) cos(omega_c t)] otimes h(t)
$$
其中 (m(t)) 是基带信号,(omega_c) 是载波角频率,(otimes) 表示卷积,(h(t)) 是残留边带滤波器的冲激响应。
-
解调:
- VSB信号通常采用相干解调(同步检波)。接收端需要一个与发射载波同频同相的本地载波。
- 解调过程本质上是对接收到的VSB信号与本地载波相乘,并通过一个低通滤波器恢复基带信号。残留部分的存在确保了基带信号在载波频率附近的分量能够被正确解调,避免了SSB解调中可能出现的失真问题。
三、主要应用
- 模拟电视广播: VSB是传统模拟电视(如NTSC, PAL)传输视频信号的标准调制方式。例如,NTSC制式使用带宽为6 MHz的信道,其中视频信号采用VSB调制,残留部分约为0.75 MHz。
- 数字电视广播: 许多地面数字电视标准(如美国的ATSC)采用8-VSB调制(8电平VSB),用于传输数字电视信号。8-VSB提供了较高的频谱效率和抗噪能力。
- 数据通信: 某些高速数据通信系统(如有线调制解调器)也曾采用VSB或其变种(如QAM,可视为两路正交的VSB)。
四、优势与局限性
- 优势:
- 比DSB节省带宽。
- 比SSB更容易实现(滤波器要求宽松)。
- 解调相对简单(使用相干解调)。
- 在存在相位抖动时性能优于SSB。
- 局限性:
- 带宽效率略低于SSB。
- 需要传输部分载波或进行载波恢复以实现相干解调。
- 对信道失真(如群时延失真)较为敏感。
权威参考资料:
- 《通信原理》 (樊昌信, 曹丽娜 等编著):国内通信领域经典教材,系统阐述各类调制技术原理,包括VSB调制与解调过程、频谱特性及应用场景。
- 《Digital and Analog Communication Systems》 (Leon W. Couch II):国际经典教材,详细对比分析DSB、SSB、VSB等幅度调制技术的原理、实现、性能及应用。
- IEEE Xplore Digital Library: 提供大量关于VSB调制理论分析、性能优化及在现代通信系统(如ATSC DTV)中应用的研究论文和技术标准文档。
- Encyclopedia Britannica (Online): "Television Technology" 等条目简要介绍VSB在模拟电视广播中的历史作用。
- ATSC Standard: A/53 (ATSC Digital Television Standard):详细规范了8-VSB调制在数字电视地面广播中的具体参数和应用方式。
网络扩展解释
残留边带调制(Vestigial Sideband Modulation,VSB)是一种介于双边带调制(DSB)和单边带调制(SSB)之间的幅度调制技术,主要用于解决传统调制方式在带宽和实现难度上的局限性。以下从多个角度综合解释其定义和特性:
1.基本原理
- 调制方式:VSB通过在双边带信号中保留一个边带的大部分(如90%),并残留另一个边带的小部分(如10%)来实现。这种设计既避免了SSB对理想滤波器的严苛要求,又减少了DSB的带宽占用。
- 滤波器特性:残留边带滤波器的传输函数需满足互补对称性,即在载频附近满足 ( H(omega + omega_c) + H(omega - omega_c) = text{常数} ) ,确保解调时信号无失真。
2.信号带宽
- VSB信号的带宽介于基带信号和DSB信号之间,数学表示为:
$$ fH < B{VSB} < 2f_H $$
其中 ( f_H ) 为基带信号的最高频率。
3.特点与优势
- 频谱效率:比DSB节省带宽,同时比SSB更容易实现滤波。
- 适用性:尤其适用于包含低频或直流分量的信号(如图像信号),避免SSB因陡峭滤波器导致的失真。
- 解调方式:必须采用相干解调(同步检波),而非简单的包络检波。
4.局限性
- 抗干扰能力:抗多径干扰和符号间干扰的能力较弱,均衡器设计复杂。
- 应用限制:目前主要用于固定接收场景(如ATSC地面电视广播),动态多径环境表现较差。
5.典型应用
- 广播电视:用于模拟和数字电视信号传输,如NTSC和ATSC标准。
- 通信系统:在需要兼顾带宽和实现成本的场景中作为折中方案。
VSB通过折中设计平衡了带宽与实现难度,成为工程实践中重要的调制技术,尤其在广播电视领域应用广泛。其核心思想是通过“滚降”滤波器保留部分边带,兼顾频谱效率和硬件可行性。
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