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CWとかSSBとか(9/20)
◆ アマチュア無線でCWは電信による通信を意味するが、一般的にはコンスタントウエーブ、つまり変調のかかっていない信号を言う。電信による通信はキャリアの断続だ。そのキャリアに変調がかかっているわけでは無く、なのでCWなのだろう。電信による通信は最も古いディジタル通信と言える。

◆ SSBはシングルサイドバンド、AMやFMはキャリアが存在するがSSBにはキャリアがない。つまり無変調時には電波が出ていないことになる。実はこれ、現在の移動体通信網などで使われるPSKやQAMと同じなのだ。

◆ SSBを造り出すための簡単な方法は、バランスドモジュレータで変調した両側波帯変調波の片側をフィルタで切ってしまう事だ。
DSBの片方を切り取ってSSBにする方法で、メーカ製無線機はこの方式だ。もう一つはディジタル変調にも使われているI/Q変調器を使う方法で、これはPSN方式と呼ばれた。

◆ PSN方式はI/Q変調器そのものなので、フィルタを使う事無くSSB信号が生成出来る。
I/QとはSSBで言うところのUSB/LSBであり、DSBの両側波帯が別の信号を伝送しているわけだ。
変調器にはI側とQ側で90度位相の異なる信号を入れなければならない。キャリアの方はシフトレジスタでもフリップフロップでも使えば正確な90度位相の信号が得られる。まあL/Cで作っても出来なくはないが、ドリフトがある。

◆ 問題はオーディオ信号の方だ。300Hz〜2KHz辺りまでのオーディオ帯を、周波数によらず正確に位相をシフトさせなければならない。
今ならDSPで簡単にできるが、PSNによるSSBゼネレータが全盛だった頃にはDSPはおろか高々音声帯域周波数を処理出来る速度を有するCPUもADCもなかった。で、L/C/Rを並べて移相器を作るわけだが、広帯域で正確な位相差を得るのは難しかった。位相差が正確でないとSSBとしての特性を満足しなくなる。そんな事もあってメーカ製無線機の殆どはフィルタ方式を採用した。

◆ しかしディジタル通信全盛の今は、そのPSN方式があらゆる所で使われているのだから面白い。シングルサイドバンドを作ると言うことはイメージリジェクションが出来ると言うことだ。

◆ 例えば100MHzと20MHzをミキシングすると、100-20=80MHzと100+20=120MHz、キャリアのリークである100MHzそのものと20MHzそのものが出てくる。バランスドミキサであれば100MHzと20MHzは出てこない。
ここでイメージリジェクションミキサを使えば、アッパーサイドバンドの120MHzか、あるいはロワーサイドバンドの80MHzしか出てこない回路が出来る。これによって後段のフィルタを軽くすることが出来る。

◆ I/Q変調器はディジタル変調器の基本なので、変調器にも復調器にも使われる。現在の多くはアナログ回路でこれを実現するわけではなく、DSPの演算によって変復調は行う。従って回路として存在するのはイメージリジェクションミキサくらいだろう。

◆ アマチュア用無線機もDSP搭載のものであればI/Q変調器でSSBを作っていると思う。フィルタで側波帯をカットするわけではないので音も良いし、フィルタの特性に左右されることもない。クリスタルフィルタは実現可能な周波数帯が決まっているので、フィルタ方式のSSBゼネレータではIF周波数を数MHzのフィルタ周波数に合わせなければならない。しかしDSPで変調波を作れば、DACの周波数上限までIF周波数を上げられる。(一部制限はあるが1GHz位までは出せる)


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