Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Grundverständnis SDR


von Jan (jan_metz)


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Guten Abend.

Ich lese mich gerade in das Thema SDR ein und habe eine Frage dazu. Ist
folgendes (grundsätzlich, prinzipiell) richtig:

Direktmischer nach I/Q-Verfahren:

Wenn zum Beispiel der Bereich 0-60MHz abgedeckt werden soll, taste ich
das Signal von der Antenne mit mind. 120MHz ab. Nun interessiert mich in
diesem Bereich zum Beispiel ein Signal bei 20MHz. Dazu wird der
eingehende ADC-Datenstrom einmal mit einem 20MHz-Sinus (I-Signal) und
einmal mit einem um 90° phasenverschobenem 20MHz-Sinus (also einem
cos-Signal) (Q-Anteil) multipliziert (gemischt). Damit bekomme ich das
Signal welches mich interessiert einmal auf 0MHz (Basisband?) und einmal
auf 40MHz. Mit Filtern wird dann dieser Datenstrom auf das
Basisbandsignal begrenzt und kann dann weiterverarbeitet werden.

Stimmt das?

Wenn das interessierende Signal bei 20MHz nun zum Beispiel 1MHz breit
ist, ist der Träger bei 20MHz und die beiden Seitenbänder gehen bis
19,5MHz bzw. 20,5MHz. Was passiert mit dem unteren Seitenband bei der
oben beschriebenen Mischerei?

Danke.
Jan.

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Beitrag #7519779 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Papa Schlumpf (Gast)


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Jan schrieb:
> Dazu wird der
> eingehende ADC-Datenstrom einmal mit einem 20MHz-Sinus (I-Signal) und
> einmal mit einem um 90° phasenverschobenem 20MHz-Sinus (also einem
> cos-Signal) (Q-Anteil) multipliziert (gemischt).

Damit bekommt man erst einmal dauern einen Wert, der die Amplitude 
korrekt zeigt über die Vektorlängenbildung und nicht mit der 
einlaufenden Phase pulst.

von Ralph B. (rberres)


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Jan schrieb:
> Damit bekomme ich das
> Signal welches mich interessiert einmal auf 0MHz (Basisband?) und einmal
> auf 40MHz. Mit Filtern wird dann dieser Datenstrom auf das
> Basisbandsignal begrenzt und kann dann weiterverarbeitet werden.

das ist richtig.

Jan schrieb:
> Wenn das interessierende Signal bei 20MHz nun zum Beispiel 1MHz breit
> ist, ist der Träger bei 20MHz und die beiden Seitenbänder gehen bis
> 19,5MHz bzw. 20,5MHz. Was passiert mit dem unteren Seitenband bei der
> oben beschriebenen Mischerei?

Auf der Spiegelfrequenz erscheinen die beiden Seitenbänder auch. Also 
auser den 40MHz sind noch 39,5MHz und 40,5MHz vorhanden. Allerdings in 
der Kehrlage USB und LSB sind vertauscht.

Ralph Berres

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von Jan (jan_metz)


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Papa S. schrieb:
> Damit bekommt man erst einmal dauern einen Wert, der die Amplitude
> korrekt zeigt über die Vektorlängenbildung und nicht mit der
> einlaufenden Phase pulst.

Und wenn die Sende-Trägerfrequenz genau mit der Mischer-Frequenz 
übereinstimmt, müsste der Zeiger feststehen und nicht rotieren. Der 
Zeiger-Winkel gibt die Phasenlage der beiden Signale an und wenn die 
beiden Frequenzen nicht genau übereinstimmen rotiert der Zeiger, oder?

Ralph B. schrieb:
> Auf der Spiegelfrequenz erscheinen die beiden Seitenbänder auch. Also
> auser den 40MHz sind noch 39,5MHz und 40,5MHz vorhanden. Allerdings in
> der Kehrlage USB und LSB sind vertauscht.

Und im Basisband? Da müssten die ja dann bei 0,5MHz und -0,5MHz sein. 
Was sind denn -0,5MHz? Das gleiche um 180° verschoben?

Danke.
Jan.

von Ralph B. (rberres)


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Bei einer normalen Amplitudenmodulation haben beide Seitenbänder den 
gleichen Inhalt und es kommt nur die NF heraus. Dazu benötigt man keinen 
IQ-Mischstufe.

Wenn man mit Hilfe von 2 Oszillatorsignalen , wovon einer 0° hat und 
einer um 90° verschobenen ist, das Eingangssignal auf Basisband runter 
mischt, dann muss einer der beiden Basisbandsignale ebenfalls um 90° 
verschoben werden
( Hilberttransformator) und mit dem nicht verschobenen Basisbandsignal 
addiert werden.
Je nach dem welches der beiden Basisbandsignale man um 90° verschiebt, 
erhält man das obere oder das untere Seitenband als Ergebnis. Das 
jeweils andere Seitenband wird hierbei unterdrückt.

Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
von Jan (jan_metz)


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Danke.

Und da gibt es keinen Informationsverlust?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Doch, eine Hälfte der Information wird unterdrückt, aber das ist ja 
erwünscht.
Wie schon Ralph schrieb, man braucht insgesamt zwei Phasenverschiebungen 
um 90 Grad.
Man kann aber auch beide Seitenbänder unabhängig gewinnen, und z.B. auf 
einen Stereokopfhörer geben, das klingt beim Abstimmen sicher seltsam.

von Jan (jan_metz)


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Das habe ich verstanden. Aber wie ist es bei der Mischung INS Basisband? 
Da werden die auf rechnerisch 0,5MHz und -0,5MHz gemischt. -0,5MHz gibt 
es ja nicht, das ist doch das gleiche wie das Signal bei 0,5MHz * -1? 
Wenn man das zusammensetzt ergibt das doch 0 oder?

von Vancouver (vancouver)


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Ich bin zwar ein DSP-Noob, aber ich hatte es so verstanden, dass die 
IQ-Demodulation auch bei AM von Vorteil ist, weil man dann unabhängig 
von der Phasenlage von Träger und Referenzsignal die NF rekonstruieren 
kann. Ohne IQ kann die Phasenlage z.B. 180° betragen und dann geht 
nichts mehr zu demodulieren. Deswegen betreibt man bei z.B. bei 
Superhet-Empfängern einen ziemlichen Aufwand, um die Referenzphase 
passend hinzuschieben, sodass es nicht zu einer Auslöschung kommt. Bei 
IQ kann man sich das sparen.

Weiterhin dachte ich, dass man die Hilbert-Transformation nur braucht, 
wenn man tatsächlich SSB demodulieren möchte. Für AM reicht eine 
Betragsbildung des komplexen IQ-Signals.

Aber, wie gesagt... Noob.

von Jan (jan_metz)


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Kann keiner Licht ins dunkle bringen? Danke.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Christoph db1uq K. schrieb:
> Doch, eine Hälfte der Information wird unterdrückt, aber das ist ja
> erwünscht.

Nee, nicht immer. Bei irgendeiner lustigen QAM oder Ruelps-PSK eher 
nicht.

Jan schrieb:
> Das habe ich verstanden. Aber wie ist es bei der Mischung INS Basisband?
> Da werden die auf rechnerisch 0,5MHz und -0,5MHz gemischt. -0,5MHz gibt
> es ja nicht, das ist doch das gleiche wie das Signal bei 0,5MHz * -1?
> Wenn man das zusammensetzt ergibt das doch 0 oder?

Beim runtermischen mit sin und cos kriegst du unterschiedliche 
Phasenlagen deiner 0.5 MHz Signale, je nach dem, ob das Originalsignal 
nun bei 19.5 oder 20.5 Mhz lag.

Gruss
WK

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Vielleicht das hier von 2008 Autor Richard Lyons:
https://dspguru.com/files/QuadSignals.pdf
Die Erklärung enthält üblicherweise solche Zeigerdiagramme, es ist 
leider sehr theoretisch.

von Jan (jan_metz)


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Danke Christoph, das habe ich gesucht.

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