Многоуровневая амплитудная модуляция с частично подавленной несущей и боковой полосой частот (VSB)

Модуляция типа VSB обеспечивает достаточно высокую эффективность использования полосы частот канала связи.

В случае модуляции типа VSB допустимы как двухпозиционный модулирующий сигнал, так и многопозиционный. При подаче на вход модулятора /W-уровневого цифрового сигнала обеспечивается передача log₂М бит данных одним символом сигнала VSB. При двухпозиционной передаче, обозначаемой как 2-VSB, модулирующий сигнал совпадает по форме с сигналом передаваемых данных и принимает в интервале каждого символа один из двух уровней (характеристические значения его симметричны относительно нуля, например +1 и -1) (рис. 8.19). Достигаемая при этом удельная скорость передачи данных соответствует 1,79 (бит/с)/Гц при полосе частот канала связи, равной 6 МГц, т.е. является близкой к теоретическому пределу. Многопозиционная (многоуровневая) амплитудная модуляция с кратностью М формирует сигнал с М возможными значениями амплитуды, при этом фаза сигнала в процессе модуляции не изменяется.

При многопозиционной передаче характеристические значения, располагающиеся симметрично относительно нуля, выбираются так, чтобы интервалы между ними были одинаковыми. Например, при восьмипозиционной передаче в системе 8-VSB (рис. 8.20) модулирующий сигнал принимает в интервале символа одно из восьми значений (-7, -5, -3, -1, +1, +3, +5, +7).

Рис. 8.19. Представление данных при двухпозиционной передаче 2-VSB

Рис. 8.20. Представление данных при восьмипозиционной передаче 8T-VSB

В интервале одного символа передаются три двоичных разряда потока данных. При увеличенной в три раза удельной скорости в полосе 6 МГц система 8-VSB способна передавать поток данных 32,3 Мбит/с.

Модуляция типа VSB разработана в нескольких вариантах, предусматривающих разную структуру модулирующего сигнала: 2-VSB, 4-VSB, 8-VSB, 8T-VSB, 16-VSB. Количество уровней модулирующего сигнала меняется от двух до шестнадцати, при этом соответственно изменяется и скорость передачи данных, вычисляемая как частота следования символов, умноженная на логарифм количества уровней. Чем больше количество уровней модулирующего сигнала, тем меньше помехозащищенность. Исключением из этого правила является только система 8T-VSB, в которой используется дополнительное кодирование с целью борьбы с помехами (буква Т - Trellis символизирует наименование этого кодирования - решетчатый код). Скорость этого кода равна 2/3, т.е. к каждым двум передаваемым битам добавляется один проверочный. Кодирование увеличивает помехозащищенность, но снижает скорость передачи данных по сравнению с системой 8-VSB. Общий объём передаваемых за единицу времени полезных данных в системе 8T-VSB такой же, как в 4-VSB. Модуляция типа 8T-VSB была выбрана для наземного вещания, характеризуемого сравнительно высоким уровнем помех, a 16-VSB - для кабельного цифрового телевизионного вещания.

Рис. 8.21. Цифровая система наземного телевизионного вещания