Die Einseitenbandmodulation (SSB, engl.: Single-Sideband Modulation) ist ein Modulationsverfahren zur Sprach- und Datenübermittlung auf Funkverbindungen, das heute insbesondere im Kurzwellenbereich für mobile Funkanlagen (Schiffsfunk, Langstrecken-Flugfunk, Militär, Amateurfunk) verwendet wird. Es wurde in den 30er Jahren von den Fernmeldeverwaltungen entwickelt und zunächst für die drahtgebundene Übertragung von Telefongesprächen über große Entfernungen, später auch für transkontinentale Funkstrecken eingesetzt. Im Bereich der Funkkommunikation wurde die vorher gebräuchliche Zweiseitenbandmodulation (DSB) von der Einseitenbandmodulation im Laufe der 1960er Jahre fast vollständig verdrängt.

Vorteile von SSB gegenüber anderen Modulationsarten

Im Vergleich zur traditionellen Amplitudenmodulation, die vor der Einführung von SSB allgemein gebräuchlich war, werden bei SSB keine redundanten Signalkomponenten (zweites Seitenband, Trägersignal) erzeugt, wodurch bei gegebener Sendeleistung größere Reichweiten und bessere Störabstände erzielt werden. Der entscheidende Vorteil von SSB gegenüber DSB ist jedoch der geringere Bandbreitenbedarf des Sendesignals. Somit kann das bestehende Spektrum der Funkfrequenzen besser genutzt werden, und die Störanfälligkeit durch andere Funksignale wird reduziert. Das SSB-Signal hat sich besonders im Kurzwellenbereich als besonders robust gegen die dort typischen Störungen durch selektives Fading und atmosphärische Störungen erwiesen.

Aufbau des SSB Signals

Ssb.png LSB = Unteres-, USB = oberes Seitenband

Ein SSB-Signal entsteht durch Frequenzversatz (Mischung) des zu übertragenen Basisbandsignals, also etwa des Sprachfrequenzbandes, in den Kurzwellenbereich. Der Betrag des Frequenzversatzes bezeichnet die Sendefrequenz. Das SSB-Signal weist somit die gleiche Bandbreite und Amplitudenstatistik auf wie das modulierende Signal. Dies ist ein markanter Unterschied zur Amplituden- oder Frequenzmodulation, deren Bandbreitenbedarf mindestens doppelt so groß ist. Da kein Trägersignal wie bei AM ausgesendet wird, dient die gesamte Signalleistung der Informationsübertragung, was sich letztendlich in einer beträchtlichen Energieeinsparung bei den Funkgeräten bemerkbar macht. Die Technik zur Aufbereitung des SSB-Signals ist jedoch vergleichsweise aufwendig und stand der Einführung der Einseitenbandmodulation jahrzehntelang im Weg.

Ssb_filtermethode.png In der Ära der analogen Signalverarbeitung waren zur Erzeugung eines SSB-Signals die so genannte Filtermethode, die Phasenmethode sowie die "dritte Methode" gebräuchlich, die mit Hilfe von Multiplizierern und Filtern eine mehr oder weniger gute (Filtermethode) oder aber preiswerte Aufbereitung des SSB-Signals erlaubten. Heutige Geräte digitalisieren das Basisbandsignal und bereiten das SSB-Signal durch digitale Implementierung der Phasenmethode (Hilbert-Transformation und IQ-Modulator) oder der "dritten Methode" (Zerlegung des Basisbandsignals in orthogonale Komponenten, danach Frequenztransformation) kostengünstig und in beliebig guter Qualität in einer Zwischenfrequenz-Lage auf. Von dort wird es wiederum durch Mischung in die Endfrequenzlage gebracht, verstärkt und über die Sendeantenne abgestrahlt.

Demodulation

Die Demodulation des SSB-Signals erfolgt durch Frequenzversatz (Mischung) in die Ursprungslage. In einem typischen SSB-Empfänger wird das empfangene Signal in einer Frequenzumsetzer-Stufe auf eine feste Zwischenfrequenz gemischt und mit einem steilflankigen Filter von allen Störsignalen auf benachbarten Funkfrequenzen befreit. Eine weitere Mischstufe, aus historischen Gründen "Produktdetektor" genannt, übernimmt dann die endgültige Frequenzumsetzung in die Ausgangslage. Die Mischfrequenzen müssen exakt mit den senderseitigen Trägerfrequenzen übereinstimmen, andernfalls ergeben sich Signalverzerrungen. Auch in der Empfängertechnik ist die analoge Signalverarbeitung, die traditionell sehr teure und hochwertige Bauteile benötigte, seit Mitte der 90er Jahre durch die viel ökonomischere digitale Signalverarbeitung nahezu vollständig ersetzt worden.

Sonstiges, Sonderformen

Im Rundfunkbereich wurde die Einführung von SSB als Ersatz für DSB jahrzehntelang diskutiert und es wurden viele AM-Rundfunksender SSB-tauglich gemacht. Die Entwicklung der digitalen Übertragungsverfahren (DRM und DAB) hat jedoch die Einführung von SSB auf diesem Sektor überholt.

Sendungen, die in Einseitenbandmodulation ausgestrahlt werden, können in Rundfunkempfängern mit normaler AM-Demodulation nicht wiedergegeben werden. Es gibt aber auch eine besondere Form der Einseitenbandmodulation, die auch von normalen Rundfunkgeräten mit AM-Demodulatoren wiedergegeben werden kann (AM-kompatible Einseitenbandmodulation; hierbei wird auch der Träger mitgesendet). Diese Modulationsart wurde zwischen 1953 und 1962 bei einem Langwellensender des Deutschlandfunks verwendet.

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