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Einseitenbandmodulation (SSB)

Wir haben gelernt, dass bei Amplitudenmodulation zusätzlich zum Träger zwei Seitenbänder vorhanden sind. Diese werden unteres bzw. oberes Seitenband genannt. Wie in Abbildung NE-12.6.1 zu sehen ist, befindet sich das „untere Seitenband“ in der Frequenz unterhalb des Trägers und das „obere Seitenband“ oberhalb. Im Englischen wird von „lower side band“ (LSB) für das untere und „upper side band“ (USB) für das obere Seitenband gesprochen.

1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „f“, einer vertikalen, nicht bezeichneten Achse, einer vertikalen Linie bei „f_T“ und zwei symmetrischen, dachförmigen Bereichen links und rechts davon. 2) Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem hat eine horizontale Achse mit der Beschriftung „f“ und eine nicht näher bezeichnete horizontale Achse. Auf der Grundlinie ist bei „f_T“ eine vertikale Linie eingezeichnet. Links davon gibt es zwei vertikale Linien - eine längere und links davon eine kürzere. Beide beginnen auf der Grundlinie, ihre Enden sind miteinander verbunden. Die so entstandene Fläche ist mit „a“ bezeichnet. Spiegelbildlich zu der vertikalen Linie bei „f_T“ befinden sich auf der anderen Seite zwei vertikale Linien - eine längere und rechts davon eine kürzere. Auch hier sind die Enden miteinander verbunden. Hier ist die Fläche mit „b“ bezeichnet. In der Mitte der dargestellten Kurvenform steht unter der horizontalen Achse die Beschriftung „f_T“. Weitere Skalen, Zahlen oder Gitterlinien sind nicht vorhanden.
Abbildung NE-12.6.1: Amplitudenmodulation, Träger mit unterem (a) und oberem (b) Seitenband

Die gebräuchliche Abkürzung USB steht nicht für das untere Seitenband, sondern entsprechend der englischsprachigen Bezeichnung für das obere Seitenband!

Bemerkenswert ist, dass sich die gesamte Information des Modulationssignals komplett in den Seitenbändern befindet, und zwar identisch gespiegelt im unteren und oberen Seitenband. Der Träger selbst enthält gar keine Information! Eigentlich reicht es also, nur ein Seitenband auszusenden und auf den Träger und das andere Seitenband zu verzichten. Genau so wird es bei der Einseitenbandmodulation gemacht. Gebräuchlicher ist dafür die englische Bezeichnung single-sideband modulation, kurz SSB. Diese kann technisch beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Träger während der Modulation unterdrückt wird und man das gewünschte Seitenband ausfiltert.

Der Vorteil von SSB ist, dass keine Sendeleistung für den eigentlich überflüssigen Träger und das zweite Seitenband „verschwendet“ wird. Stattdessen kann die gesamte Sendeleistung für die Übertragung der Information genutzt werden.

Je nachdem welches Seitenband ausgesendet wird, bezeichnet man das Übertragungsverfahren als LSB oder USB. Bei LSB wird nur das untere Seitenband und bei USB wird nur das obere Seitenband ausgesendet. Die Auswahl des Seitenbands wird am Transceiver getroffen.

1) Kurzbeschreibung: Dreireihige Grafik mit jeweils zwei Diagrammen; identische Diagramme links: horizontale Achse „f“ und vertikale Achse „Leistung“; auf der horizontalen Achse Skalenmarkierungen bei „300 Hz“ und „3 kHz“; längere vertikale Linie bei 300 Hz und kürzere vertikale Linie bei 3 kHz; Diagramme rechts: horizontale Achse „f“ und vertikale Achse ohne Bezeichnung; auf der horizontalen Achse Skalenmarkierung „f_T“; 1. Reihe: vertikale Linie bei f_T, links und rechts davon auf der Grundlinie spiegelbildliche Vierecke mit nach links und rechts abfallenden Oberkanten, darüber ein Doppelpfeil, beschriftet mit „6 kHz“; 2. Reihe: rechts von f_T auf der Grundlinie ein Viereck mit nach rechts abfallender Oberkante, darüber ein Doppelpfeil, beschriftet mit „2,7 kHz“; 3. Reihe: links von f_T auf der Grundlinie ein Viereck mit nach links abfallender Oberkante, darüber ein Doppelpfeil, beschriftet mit „2,7 kHz“; zwischen den Diagrammen einer Reihe jeweils ein Pfeil nach rechts, beschriftet mit „AM“ (1. Reihe), „USB“ (2. Reihe) bzw. „LSB“ (3. Reihe) . 2) Ausführliche Beschreibung: Die Grafik besteht aus drei Reihen untereinander mit jeweils zwei Diagrammen nebeneinander. Die Diagramme links sind jeweils identisch und haben eine horizontale Achse „f“ und eine vertikale Achse „Leistung“. Die horizontale Achse hat Skalenmarkierungen bei „300 Hz“ und „3 kHz“. Bei 300 Hz gibt es eine längere vertikale Linie und bei 3 kHz eine kürzere vertikale Linie. Die oberen Enden sind durch eine nach rechts abfallende Linie miteinander verbunden. Die Diagramme rechts haben eine horizontale Achse „f“ und eine vertikale Achse ohne Bezeichnung. Die horizontale Achse hat jeweils eine Skalenmarkierung „f_T“. In der ersten Reihe gibt es eine vertikale Linie bei f_T, links und rechts davon sind auf der Grundlinie stehend spiegeldbildliche Vierecke mit nach links und rechts abfallenden Oberkanten dargestellt. Darüber befindet sich ein roter Doppelpfeil mit der Beschriftung „6 kHz“. In der zweiten Reihe steht ein Viereck auf der Grundlinie rechts von f_T mit nach rechts abfallender Oberkante, darüber ein roter Doppelpfeil mit der Beschriftung „2,7 kHz“. In der dritten Reihe steht ein Viereck auf der Grundlinie links von f_T mit nach links abfallender Oberkante, darüber ein roter Doppelpfeil mit der Beschriftung „2,7 kHz“. Zwischen den Diagrammen jeder Reihe gibt es jeweils einen nach rechts zeigenden, blauen Pfeil, beschriftet mit „AM“ (1. Reihe), „USB“ (2. Reihe) bzw. „LSB“ (3. Reihe).
Abbildung NE-12.6.2: Seitenbänder bei AM, LSB und USB im Vergleich

Bei SSB kommt es in Sprechpausen quasi zu keiner Aussendung mehr, da der Träger ja unterdrückt wird. Die bei SSB belegte Bandbreite entspricht der Bandbreite des aufmodulierten Signals. Bei den Beispielen für SSB in NE-12.6.2 also 2700 Hz und somit etwas weniger als die Hälfte der Bandbreite von AM.

NE203: Was ist der Unterschied zwischen AM und SSB?
NE204: Was ist der Unterschied zwischen LSB und USB?
NE208: Welche spektrale Darstellung ergibt sich für Einseitenbandmodulation in LSB bei diesem Audiospektrum?
1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit den Achsen „Leistung“ (vertikal) und „f [kHz]“ (horizontal) zeigt eine nach rechts abfallende Kontur zwischen den markierten Frequenzen „0,3“ und „2,7“. 2) Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem mit Pfeilspitzen hat eine vertikale Achse „Leistung“ und eine horizontale Achse „f [kHz]“. Auf der horizontalen Achse sind unter der Grundlinie die Zahlen „0,3“ links und „2,7“ weiter rechts eingezeichnet. Bei „0,3“ zeigt eine vertikale Linie von der Grundlinie nach oben zu einem höheren Punkt. Von dort verläuft eine gerade, schräg abfallende Linie nach rechts zu einem tieferen Punkt oberhalb von „2,7“. Bei „2,7“ geht eine kurze vertikale Linie von diesem Punkt zurück auf die Grundlinie. Es gibt keine Gitterlinien und keine Skala auf der senkrechten Achse.
NE207: Welche spektrale Darstellung ergibt sich für Einseitenbandmodulation in USB bei diesem Audiospektrum?
1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit den Achsen „Leistung“ (vertikal) und „f [kHz]“ (horizontal) zeigt eine nach rechts abfallende Kontur zwischen den markierten Frequenzen „0,3“ und „2,7“. 2) Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem mit Pfeilspitzen hat eine vertikale Achse „Leistung“ und eine horizontale Achse „f [kHz]“. Auf der horizontalen Achse sind unter der Grundlinie die Zahlen „0,3“ links und „2,7“ weiter rechts eingezeichnet. Bei „0,3“ zeigt eine vertikale Linie von der Grundlinie nach oben zu einem höheren Punkt. Von dort verläuft eine gerade, schräg abfallende Linie nach rechts zu einem tieferen Punkt oberhalb von „2,7“. Bei „2,7“ geht eine kurze vertikale Linie von diesem Punkt zurück auf die Grundlinie. Es gibt keine Gitterlinien und keine Skala auf der senkrechten Achse.
NE205: Welche Begriffe sind den Bereichen a und b des Modulationsverfahrens AM zuzuordnen?
1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „f“, einer vertikalen, nicht bezeichneten Achse, einer vertikalen Linie bei „f_T“ und zwei symmetrischen, dachförmigen Bereichen links und rechts davon. 2) Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem hat eine horizontale Achse mit der Beschriftung „f“ und eine nicht näher bezeichnete horizontale Achse. Auf der Grundlinie ist bei „f_T“ eine vertikale Linie eingezeichnet. Links davon gibt es zwei vertikale Linien - eine längere und links davon eine kürzere. Beide beginnen auf der Grundlinie, ihre Enden sind miteinander verbunden. Die so entstandene Fläche ist mit „a“ bezeichnet. Spiegelbildlich zu der vertikalen Linie bei „f_T“ befinden sich auf der anderen Seite zwei vertikale Linien - eine längere und rechts davon eine kürzere. Auch hier sind die Enden miteinander verbunden. Hier ist die Fläche mit „b“ bezeichnet. In der Mitte der dargestellten Kurvenform steht unter der horizontalen Achse die Beschriftung „f_T“. Weitere Skalen, Zahlen oder Gitterlinien sind nicht vorhanden.

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