调幅和单边带信号频谱示意图。相比于基带，下边带（LSB）频谱是反相的。举例来说，一个2 kHz的音频基带信号调制到一个5 MHz的载波上，如果是上边带（USB）的话会产生5.002 MHz的频率，下边带就会是4.998 MHz。 在无线电 通信中，单边带调制 （SSB ）或单边带抑制载波 （SSB-SC ），是一种可以更加有效的利用电能 和带宽 的调幅 技术。调幅 技术输出的调制信号带宽为源信号的两倍。单边带调制技术可以避免带宽翻倍，同时避免将能量浪费在载波上，不过因为设备变得复杂，成本也会增加。
单边带调制的专利[ 1] 约翰·伦肖·卡森 一战 以前就曾在它的无线电电路试验过单边带调制。[ 2] [ 3] 长波 跨大西洋公共无线电话电路开始，单边带调制第一次进入商业服务。大功率单边带发射机位于纽约罗基波因特 英国拉格比 缅因州霍尔顿 和苏格兰庫珀 的僻静之处。[ 4]
单边带调制一般使用在长途电话 线路上，是FDM （分频多工）技术的一部分。FDM首先在20世纪30年代被电话公司使用，这一技术使得多路语音信号可以通过一条物理电路进行传输。单边带调制技术通过将信道分为4000Hz的等份，每一份传输频宽为300–3,400Hz的语音信号。
业余无线电爱好者 在二战 之后开始试验单边带调制。从那时起，它就成为了事实上的长距离语音无线电通讯的标准。
在其中一个基带 波形来自其他基带波形，而非独立信息的特殊情况下，单边带具有正交幅度调制 （QAM）的数学形式：
s
ssb
(
t
)
=
s
(
t
)
⋅
cos
(
2
π
f
0
t
)
−
s
^
(
t
)
⋅
sin
(
2
π
f
0
t
)
,
{\displaystyle s_{\text{ssb}}(t)=s(t)\cdot \cos(2\pi f_{0}t)-{\widehat {s}}(t)\cdot \sin(2\pi f_{0}t),\,}
Eq.1
其中
s
(
t
)
{\displaystyle s(t)\,}
s
^
(
t
)
{\displaystyle {\widehat {s}}(t)\,}
希爾伯特轉換 ，而
f
0
{\displaystyle f_{0}\,}
[ 5]
要理解这个公式，我们可以将 s(t) 表示成两个复值函数的和：
s
(
t
)
=
1
2
(
s
(
t
)
+
j
⋅
s
^
(
t
)
)
⏟
s
a
(
t
)
+
1
2
(
s
(
t
)
−
j
⋅
s
^
(
t
)
)
⏟
s
a
∗
(
t
)
,
{\displaystyle s(t)={\tfrac {1}{2}}\underbrace {(s(t)+j\cdot {\widehat {s}}(t))} _{s_{a}(t)}+{\tfrac {1}{2}}\underbrace {(s(t)-j\cdot {\widehat {s}}(t))} _{s_{a}^{*}(t)},}
其中
j
{\displaystyle j}
虛數單位 ，
s
a
(
t
)
{\displaystyle s_{a}(t)}
s
(
t
)
{\displaystyle s(t)}
解析表示 ，而
s
a
∗
(
t
)
{\displaystyle s_{a}^{*}(t)}
复共轭 。这个表示将
s
(
t
)
{\displaystyle s(t)}
1
2
S
a
(
f
)
=
{
S
(
f
)
,
for
f
>
0
,
0
,
for
f
<
0
,
{\displaystyle {\tfrac {1}{2}}S_{\mathrm {a} }(f)={\begin{cases}S(f),&{\text{for}}\ f>0,\\0,&{\text{for}}\ f<0,\end{cases}}}
其中
S
a
(
f
)
{\displaystyle S_{\mathrm {a} }(f)}
S
(
f
)
{\displaystyle S(f)}
s
a
(
t
)
{\displaystyle s_{a}(t)}
s
(
t
)
{\displaystyle s(t)}
S
a
(
f
−
f
0
)
{\displaystyle S_{\mathrm {a} }(f-f_{0})}
S
(
f
)
{\displaystyle S(f)}
s
ssb
(
t
)
{\displaystyle s_{\text{ssb}}(t)}
F
−
1
{
S
a
(
f
−
f
0
)
}
=
s
a
(
t
)
⋅
e
j
2
π
f
0
t
=
s
ssb
(
t
)
+
j
⋅
s
^
ssb
(
t
)
.
{\displaystyle {\mathcal {F}}^{-1}\{S_{\mathrm {a} }(f-f_{0})\}=s_{a}(t)\cdot e^{j2\pi f_{0}t}=s_{\text{ssb}}(t)+j\cdot {\widehat {s}}_{\text{ssb}}(t).\,}
因此，用欧拉公式 把
e
j
2
π
f
0
t
{\displaystyle e^{j2\pi f_{0}t}}
Eq.1
s
s
s
b
(
t
)
=
R
e
{
s
a
(
t
)
⋅
e
j
2
π
f
0
t
}
=
R
e
{
[
s
(
t
)
+
j
⋅
s
^
(
t
)
]
⋅
[
cos
(
2
π
f
0
t
)
+
j
⋅
sin
(
2
π
f
0
t
)
]
}
=
s
(
t
)
⋅
cos
(
2
π
f
0
t
)
−
s
^
(
t
)
⋅
sin
(
2
π
f
0
t
)
.
{\displaystyle {\begin{aligned}s_{ssb}(t)&=Re{\big \{}s_{a}(t)\cdot e^{j2\pi f_{0}t}{\big \}}\\&=Re\left\{\ [s(t)+j\cdot {\widehat {s}}(t)]\cdot [\cos(2\pi f_{0}t)+j\cdot \sin(2\pi f_{0}t)]\ \right\}\\&=s(t)\cdot \cos(2\pi f_{0}t)-{\widehat {s}}(t)\cdot \sin(2\pi f_{0}t).\end{aligned}}}
用相干解调将
s
ssb
(
t
)
{\displaystyle s_{\text{ssb}}(t)}
s
(
t
)
{\displaystyle s(t)}
cos
(
2
π
f
0
t
)
,
{\displaystyle \cos(2\pi f_{0}t),}
2
f
0
{\displaystyle 2f_{0}}
s
(
t
)
{\displaystyle s(t)}
s
^
(
t
)
{\displaystyle {\widehat {s}}(t)}
s
(
t
)
{\displaystyle s(t)}
s
a
∗
(
t
)
{\displaystyle s_{a}^{*}(t)}
S
(
f
)
{\displaystyle S(f)}
f
0
{\displaystyle f_{0}\,}
S
(
f
−
f
0
)
{\displaystyle S(f-f_{0})}
s
a
∗
(
t
)
⋅
e
j
2
π
f
0
t
{\displaystyle s_{a}^{*}(t)\cdot e^{j2\pi f_{0}t}}
低边带 传输：
s
a
∗
(
t
)
⋅
e
j
2
π
f
0
t
=
s
lsb
(
t
)
+
j
⋅
s
^
lsb
(
t
)
s
l
s
b
(
t
)
=
R
e
{
s
a
∗
(
t
)
⋅
e
j
2
π
f
0
t
}
=
s
(
t
)
⋅
cos
(
2
π
f
0
t
)
+
s
^
(
t
)
⋅
sin
(
2
π
f
0
t
)
.
{\displaystyle {\begin{aligned}s_{a}^{*}(t)\cdot e^{j2\pi f_{0}t}&=s_{\text{lsb}}(t)+j\cdot {\widehat {s}}_{\text{lsb}}(t)\\s_{lsb}(t)&=Re{\big \{}s_{a}^{*}(t)\cdot e^{j2\pi f_{0}t}{\big \}}\\&=s(t)\cdot \cos(2\pi f_{0}t)+{\widehat {s}}(t)\cdot \sin(2\pi f_{0}t).\end{aligned}}}
需要注意的是，两个边带信号的总和：
2
s
(
t
)
⋅
cos
(
2
π
f
0
t
)
,
{\displaystyle 2s(t)\cdot \cos(2\pi f_{0}t),\,}
抑制载波双边带调幅的经典模型。
普通调幅信号频谱图。 一个调幅信号，由载波 信号和两个频移后的调制信号构成。两个频移后的调制信号分别在载波信号的两侧，其中频率较低的那个信号是频率反转后的信号。俗称为边带 。
一种生成单边带调制信号的方法是将其中一个边带通过滤波 去除，只留下上边带 或者下边带 。而且载波一般也需要经过衰减或者完全滤除（抑制）。这通常称为抑制单边带载波 。假如原调制信号的两个边带是对称的，那么经过这一变换后，并不会造成任何的信息遗失。因为最终的射频放大器只发射一个边带，这样有效输出功率就会比普通的调幅方式大。单边带调制虽然具有使用带宽小、节省能量的优点，但是它无法被普通的调幅检波器解调。
另外一种产生单边带调制信号的方法为哈特利调制 。这种调制方法是根据R·V·L·哈特利 相移 方法来抑制不需要的边带。具体方法是，先将原始信号相移90°、载波信号也相移90°，再将原信号与原载波信号调制，相移后的信号与相移后的载波信号调制，这样就生成了两个调制后的信号。这两个调制后的信号通过加减，就可以获得边带信号。这种调制方法的一个好处就是，它可以允许解析单边带信号的表达式。这样有利于更好的理解单边带信号的同步检测效果。
将信号相移90°无法依靠简单的延迟信号得到。在模拟电路中，通常使用相移网络来实现。在真空管 收音机流行的年代，这种方法非常流行，但后来因为成本的问题，使用的越来越少了。不过，现在这种调制方法在业余无线电 和数字信号处理器 领域很流行。利用希尔伯特变换 ，可以在数字电路中以低成本实现这种调制方法。
另一种实现方法是韦瓦调制，该方法仅使用低通滤波和正交混合就可以实现，是数字化的理想方法。
韦瓦调制的过程是，首先信号经过正交调制，然后再经过低通滤波，再经过正交调制。之后取和，则获得上边带信号，取差，则获得下边带信号。
残留边带调制（VSB）是介于单边带（SSB）调制与双边带（DSB）调制之间的一种调制方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的问题，又解决了SSB滤波器不易实现的难题。
在残留边带调制，除了传送一个边带外，还保留了另外一个边带的一部分。对于具有低频及直流分量的调制信号，用滤波法实现单边带调制时所需要的过渡带无限陡的理想滤波器，在残留边带调制中已不再需要，这就避免了实现上的困难。
它的几何含义是，残留边带滤波器的传输函数 在载频 附近必须具有互补对称性，它可以看作是对截止频率为载波频率的理想滤波器的进行“平滑”的结果，习惯上，称这种“平滑”为“滚降”。显然，由于“滚降”，滤波器截止频率特性的“陡度”变缓，实现难度降低，但滤波器的带宽变宽。
残留边带信号显然也不能简单地采用包络检波，而必须采用图3-16所示的相干解调。
由于VSB基本性能接近SSB，而VSB调制中的边带滤波器比SSB中的边带滤波器容易实现，所以VSB调制在广播电视、通信等系统中得到广泛应用。
^ US 1449382 ^ The History of Single Sideband Modulation （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ）, Ing. Peter Weber ^ IEEE, Early History of Single-Sideband Transmission, （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ） Oswald, A.A. ^ History Of Undersea Cables （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ）, (1927)^ Tretter, Steven A. Chapter 7, Eq 7.9. Lucky, R.W. (编). Communication System Design Using DSP Algorithms . New York: Springer. 1995: 80 . ISBN 0306450321
Sgrignoli, G., W. Bretl, R. and Citta. (1995). "VSB modulation used for terrestrial and cable broadcasts." IEEE Transactions on Consumer Electronics. v. 41, issue 3, p. 367 - 382.
J. Brittain, (1992). "Scanning the past: Ralph V.L. Hartley", Proc. IEEE , vol.80,p. 463.
eSSB - Extended Single Sideband （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ）
![{\displaystyle {\begin{aligned}s_{ssb}(t)&=Re{\big \{}s_{a}(t)\cdot e^{j2\pi f_{0}t}{\big \}}\\&=Re\left\{\ [s(t)+j\cdot {\widehat {s}}(t)]\cdot [\cos(2\pi f_{0}t)+j\cdot \sin(2\pi f_{0}t)]\ \right\}\\&=s(t)\cdot \cos(2\pi f_{0}t)-{\widehat {s}}(t)\cdot \sin(2\pi f_{0}t).\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e8b6473f9098bd0a66c2e1d1e4935d12a30979b4)
