二重側波帯抑圧搬送波伝送

ダブルサイドバンド抑制搬送波伝送（DSB-SC）は、 振幅変調（AM）によって生成された周波数が搬送波周波数の上下に左右対称に配置され、搬送波レベルが可能な限り低いレベルまで低減され、理想的には完全に抑制される伝送方式である。^{[ 1 ] [ 2 ]}

DSB-SCでは、単純なAMとは異なり、搬送波は送信されません。そのため、電力の大部分が側波帯に分配され、同じ消費電力でDSB-SCではアンテナのカバー範囲が拡大します。

DSB-SC伝送は、二重側波帯低減搬送波伝送の特殊なケースです。これは無線データシステムで使用されます。単側波帯抑制搬送波モードは、アマチュア無線音声通信、特に高周波帯で頻繁に使用されます。

DSB-SCは基本的に搬送波のない振幅変調波であり、そのため電力の無駄が削減され、効率は50%になります。これは、通常のAM伝送（DSB）の最大効率が33.333%であることと比較すると向上しています。通常のAM伝送では、電力の3分の2が有用な情報を伝達しない搬送波にあり、両方の側波帯には同じ情報の同一のコピーが含まれているためです。シングルサイドバンド抑制搬送波（SSB-SC）は100%の効率です。

効率面での優位性にもかかわらず、標準的なAM受信機（例えばエンベロープ検波器）では、これらの受信機にとって重要な搬送波が欠落しているため、信号を適切に受信することができません。そこで、搬送波を低減したDSBを使用することで、AM受信機でも使用可能となり、かつ十分な効率を実現できるという妥協案が考えられます。

DSB-SC信号は、搬送波周波数の上側と下側（それぞれ上側波帯と下側波帯）の2つの側波帯を持つ点で、標準的なAM送信と似ていますが、搬送波周波数の大きなピークが欠けている点が異なります。

DSB-SC信号のスペクトルプロット：

DSB-SCはミキサーによって生成されます。生成される信号は、メッセージ信号と搬送波信号の積です。このプロセスの数式表現を以下に示します。ここでは、積和の三角関数恒等式が用いられています。

$\displaystyle \underbrace {V_{m}\cos \left(\omega _{m}t\right)} _{\mbox{メッセージ}}\times \underbrace {V_{c}\cos \left(\omega _{c}t\right)} _{\mbox{キャリア}}=\underbrace {{\frac {V_{m}V_{c}}{2}}\left[\cos \left(\left(\omega _{m}+\omega _{c}\right)t\right)+\cos \left(\left(\omega _{m}-\omega _{c}\right)t\right)\right]} _{\mbox{変調信号}}}$

DSBSCでは、変調プロセスと同様に、DSB-SC信号に同じ位相の搬送波信号を乗算することでコヒーレント復調が行われます。この結果得られた信号はローパスフィルタを通過し、元のメッセージ信号のスケーリングされたバージョンが生成されます。

$\displaystyle \overbrace {{\frac {V_{m}V_{c}}{2}}\left[\cos \left(\left(\omega _{m}+\omega _{c}\right)t\right)+\cos \left(\left(\omega _{m}-\omega _{c}\right)t\right)\right]} ^{\mbox{変調信号}}\times \overbrace {V'_{c}\cos \left(\omega _{c}t\right)} ^{\mbox{搬送波}}}$

${\displaystyle =\left({\frac {1}{2}}V_{c}V'_{c}\right)\underbrace {V_{m}\cos(\omega _{m}t)} _{\text{元のメッセージ}}+{\frac {1}{4}}V_{c}V'_{c}V_{m}\left[\cos((\omega _{m}+2\omega _{c})t)+\cos((\omega _{m}-2\omega _{c})t)\right]}$

この式は、変調信号に搬送波信号を乗算すると、元のメッセージ信号のスケーリング版に第2項が加わったものになることを示しています。${\displaystyle \omega _{c}\gg \omega _{m}}$この第2項は、元のメッセージよりも周波数がはるかに高い。この信号がローパスフィルタを通過すると、高周波成分が除去され、元のメッセージだけが残る。

以下に示すメッセージ信号は、搬送波に変調して送信したい場合に使用されるもので、それぞれ周波数が800Hzと1200Hzの2つの正弦波成分から構成されています。

このメッセージ信号の式は次のとおりです。${\displaystyle s(t)={\frac {1}{2}}\cos \left(2\pi 800t\right)-{\frac {1}{2}}\cos \left(2\pi 1200t\right)}$。

この場合の搬送波は、単純な 5 kHz ( ${\displaystyle c(t)=\cos \left(2\pi 5000t\right)}$）正弦波—下の図を参照。

変調は時間領域での乗算によって行われ、その結果 、振幅がメッセージ信号と同じように変化する5kHzの搬送波信号が生成される。

${\displaystyle x(t)=\underbrace {\cos \left(2\pi 5000t\right)} _{\mbox{Carrier}}\times \underbrace {\left[{\frac {1}{2}}\cos \left(2\pi 800t\right)-{\frac {1}{2}}\cos \left(2\pi 1200t\right)\right]} _{\mbox{Message Signal}}}$

「搬送波抑制」という名称は、搬送波信号成分が抑制され、出力信号に現れないことに由来します。これは、出力信号のスペクトルを見ると明らかです。下の図では4つのピークが見られます。5,000 Hz以下の2つのピークは下側波帯（LSB）、5,000 Hz以上の2つのピークは上側波帯（USB）ですが、5,000 Hzのピークは存在しません。これが、抑制された搬送波の周波数です。

DSB-SC is used to encode the difference signal in the FM broadcast stereo subcarrier. The (L+R) signal is limited from 0 Hz to 15 kHz. The (L−R) signal, which is also limited to 15 kHz, is modulated onto a 38 kHz DSB-SC carrier, occupying 23 kHz to 53 kHz. A 19 kHz pilot signal, at exactly half the 38 kHz sub-carrier frequency and with a precise phase relationship to it is also generated. The pilot is transmitted at reduced modulation level and used by the receiver to identify a stereo transmission and to regenerate the 38 kHz sub-carrier with the correct phase. The composite stereo multiplex signal contains the main channel (L+R), the pilot tone, and the (L−R) difference signal. The (L-R) is added or subtracted with (L+R) to extract the left and right channels.^[3]

 This article incorporates public domain material from Federal Standard 1037C. General Services Administration. Archived from the original on 2022-01-22. (in support of MIL-STD-188).

• A DSBSC generation and demodulation instrument is described as side application of a commercial lock-in amplifier in Double-sideband Suppressed-carrier Modulation.