2.1.4　残留边带调制

在某些应用中（如电视广播），DSB调制技术需要的带宽对（电视）信道来说太宽，而尽管SSB技术只需一半的带宽，但实现起来过于复杂。解决的办法是提出了残留边带调制（VSB）方法。VSB不是完全抑制一个边带（如同SSB中那样），而是逐渐切割，使其残留一小部分，如图2-21所示。

因此，VSB是介于SSB与DSB之间的一种折中方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现上的难题。

1.残留边带的产生

用滤波法实现残留边带调制的原理如图2-22所示。图中，滤波器的特性应按残留边带调制的要求来进行设计，它不再要求十分陡峭的截止特性，因而它比单边带滤波器容易制作。

VSB信号为

SVSB（t）=SDSB（t）hVSB（t）　　（2-1-45）

由式（2-1-45）和式（2-1-24）可得，残留边带信号的频谱为

2.残留边带的解调

对VSB信号解调，不能简单地采用包络检波方式，必须采用图2-9所示的相干解调。图中，s（t）=SVSB（t），为了无失真地恢复调制信号，VSB滤波器的传输函数必须满足以下条件：

HVSB（ω+ωc）+HVSB（ω-ωc）=常数，　　|ω|≤ωH　　（2-1-47）

式中，ωH是调制信号m（t）的最高角频率。

证明VSB相干解调原理图如图2-9所示，VSB相干解调时s（t）=sVSB（t）。乘法器输出有用信号设为Sp（t），有

Sp（t）=sVSB（t）cosωct　　（2-1-48）

Sp（t）的频域表达式为

将式（2-1-46）代入式（2-1-49）得

式中，M（ω+2ωc）及M（ω-2ωc）是M（ω）搬移到+2ωc和-2ωc处的频谱，它们可以由解调器中的低通滤波器滤除。则通过低通滤波器后，输出信号的频谱为

为了保证相干解调的输出无失真地重现调制信号，必须要求

HVSB（ω+ωc）+HVSB（ω-ωc）=常数|ω|≤ωH　　（2-1-52）

满足式（2-1-52）的HVSB（ω）的可能形式有两种：图2-23（a）所示的低通滤波器形式和图2-23（b）所示的带通（或高通）滤波器形式。

式（2-1-52）的几何解释（以残留上边带的滤波器为例）如图2-24所示，它是一个低通滤波器。这个滤波器将使上边带小部分残留，而使下边带绝大部分通过。将HVSB（ω）进行±ωc的频移，分别得到HVSB（ω-ωc）[见图2-24（b）]和HVSB（ω+ωc）[见图2-24（c）]，将两者相加，其结果在|ω|<ωH范围内应为常数，为了满足这一要求，必须使HVSB（ω-ωc）和HVSB（ω+ωc）在ω=0处具有互补对称的滚降特性，如图2-24（d）所示。因此只要残留边带滤波器的特性HVSB（ω）在±ωc处具有互补对称（奇对称）特性，那么，采用相干解调法解调残留边带信号就能够准确地恢复所需的基带信号。

综上所述，可得到VSB的特点：

（1）VSB方式既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现上的难题。

（2）VSB的带宽介于SSB和DSB之间，BSSB<BVSB<BDSB，调制效率为100％。

（3）VSB比SSB所需求的带宽仅有很小的增加，但却换来了电路实现的简化；

（4）VSB在商业电视广播中的电视信号传输中得到了广泛的应用。这是因为电视图像信号的低频分量丰富，且占用0～6MHz的频带范围，所以不便采用SSB或DSB调制方式。

对抑制载波双边带调制、单边带调制和残留边带调制不能采用简单的包络检波方法解调，但若插入很强的载波分量后，线性调制信号可以用包络检波的方法近似地恢复原始调制信号，这种方法对于双边带信号、单边带信号和残留边带信号都适用。载波分量可以在接收端插入，也可以在发送端插入。在广播电视中为了使接收设备简化，采用了在发送时插入载波的方法。