Hallo Leute, ich möchte mich in nächster Zeit etwas intensiver mit dem Thema Funk beschäftigen. Kurz über Lang werde ich mir auch einen USRP zulegen, um SDR machen zu können. Ich habe mir einige Paper, Diplom- und Masterarbeiten mal durchgelesen, die den USRP benutzt haben. Wenn ich z.B. ein Signal im 2,4GHz Bereich samplen möchte, dann muss ich ihn 4,8GHz abtasten (Nyquist–Shannon). Und da das heute nicht möglich oder sehr teuer ist, verwendet man Mischer, die das 2,4GHz Signal auf 100MHz heruntermischen. Ich verstehe momentan nicht, wie das funktioniert. Wenn ich Daten per Funk übertragen möchte, dann nehme ich eine Trägerfrequenz, einen 2,4GHz Sinus. Und auf diese Trägerfrequenz moduliere ich die zu übertragenden Daten drauf. Wenn ich aus den 2,4GHz nun 100MHz mache, kann ich doch nicht mehr vom gleichen Signal sprechen. Hmm... Oder funktioniert es nur dann, wenn die Nutzdaten tatsächlich nur 100MHz "brauchen" und auf 2,4GHz gestreckt werden?
Wenn Du einen Sinus mit 100MHz mit einem mit 10MHz MULTIPLIZIERST, dann kommen 2 raus. Einer mit 90 und einer mit 110MHz. Steht auch irgendwo in der Mathematischen Formelsammlung. So etwa (ganz stimmt es nicht): sin(a)*sin(b) = sin(a-b)+sin(a+b) Es geht auch anders rum: Wenn Du ein Ton mit sagen wir 499Hz hast und noch einen zweiten mit 501Hz, dann ist das das gleiche wie ein einziger mit 500Hz, der mit 1Hz lauter und leiser wird. Das kennt man, wenn man ein Instrument mit einem Referenzton abstimmt. Mischen bedeutet in der HF-Technik: 2 Signale MULTIPLIZIEREN.
> Wenn ich aus den 2,4GHz >nun 100MHz mache, kann ich doch nicht mehr vom gleichen Signal sprechen. Doch. Früher gab es oft solche Mischer, um zum Beispiel ein Langwellensignal in den Kurzwellenbereich zu verschieben, damit man es dort mit einem Kurzwellenempfänger hören kann. 10GHz Astra Frequenzen werden auch direkt im LNB auf ca 2GHz runter gemischt um im SAT Empfänger weiter verarbeitet zu werden.
Andreas Gerken schrieb: > Wenn ich Daten per Funk übertragen möchte, dann nehme ich eine > Trägerfrequenz, einen 2,4GHz Sinus. Und auf diese Trägerfrequenz > moduliere ich die zu übertragenden Daten drauf. Wenn ich aus den 2,4GHz > nun 100MHz mache, kann ich doch nicht mehr vom gleichen Signal sprechen. Hi, doch das geht, denn das Spektrum, das bei 2,4 GHz belegt wird, erstreckt sich in den seltensten Fällen von 0 Hz bis rauf auf 2,4 GHz. Oft ist das Nutzsignal sehr schmalbandig, oft nur einige kHz bis einige zehn MHz, je nach dem was übertragen wird. So kann es durch Mischer (Multiplizierer) mit einer -> Superheterodynstruktur in jedes beliebige Frequenzband gebracht werden, mit einem -> Quadraturmischer sogar ins -> Basisband bei 0 Hz. Das Prinzip gibt es schon beim analogen Radioempfänger, dort wird z.B. das UKW-Signal, das sich von 88 bis 108 MHz erstreckt mittels eines Mischers und eines durchstimmbaren -> Lokaloszillators von 98,7 bis 118,7 MHz in die erste -> Zwischenfrequenz von 10,7 MHz heruntergemischt. Diese wird verstärkt, gefiltert und mit einem zweiten, nun festen Lokaloszillator von 10,425 MHz in die zweite ZF von 455 kHz gemischt. Dort befindet sich ein relativ schmalbandiges Keramikfilter, das nur einen Kanal (nämlich den des gewünschten Radiosenders) mit einer Bandbreite von ca. 250 bis 300 kHz durchlässt. Dieses Signal wird dem FM-Demodulator zugeführt, wo die eigentliche Audio-Information gewonnen wird. Obwohl das Signal also mehrfach in seiner Mittenfrequenz umgesetzt wurde, ist die enthaltende Information nicht verfälscht worden, da sie nur einen relativ schmalen Bereich um die Mittenfrequenz herum belegt. Nach dem gleichen Prinzip funktionier(t)en auch leitungsgebundene Telefonübertragungen nach dem -> Trägerfrequenzverfahren: Ein Telefonsignal belegt im Basisband eine Banbreite von ca. 2,4 bis 3 kHz, das Kabel kann aber breitbandige Signale von eingen MHz übertragen (kennen wir ja von DSL). Was man gemacht hat, das Signal eines zweiten Telefongesprächs mit einem Lokaloszialltor hochgemischt, dass es "über" dem ersten liegt. Mit dem dritten Telefonsignal wurde ebenfalls so verfahren, dass es über den aderen beiden lag usw. Folglich hatte man einen ganzen "Lattenzaun" von Spektren verschiedener Telefongespräche mit unterschiedlichen Mittenfrequenen, die über ein Kabel übertragen werden konnten und sich nicht gegenseitig beeinflust haben. Das Prinzip des -> Frequenzmultiplex (-> FDMA) ist somit seit über 80 Jahren das dominierende Übertragungsverfahren und wurde erst so vor 25 Jahren durch -> Zeitmultiplex (-> TDMA) ergänz und erst neuerdings mit digitalen Codierungsverfahren, die Raum- und Ortsmultiplex (-> MIMO, STBC) erheblich erweitert, so dass heutzutage oft eine Kombination dieser Verfahren anzutreffen ist. > Oder funktioniert es nur dann, wenn die Nutzdaten tatsächlich nur 100MHz "brauchen" und auf 2,4GHz gestreckt werden? So in etwa, dabei werden die Daten nicht gestreckt (das wäre -> CDMA, bzw. DSSS), sondern es werden die Spektren des Signals zu anderen Frequenzen hin geschoben (gemischt), dabei ändert sich die Bandbreite und Form des Spektrums nicht, und somit bleibt sein Informationsinhalt unberührt. -> Stichwörter für deine Suchmaschine. Beste Grüße, Marek
Also in der Formelsammlung steht: sin(x)*sin(y) = 1/2 (cos(x-y)-cos(x+y)) Verstehe ich es richtig, dass diese 1/2 die Amplitude sind, die halbiert wird? Okay, nehmen wir jetzt einfach mal an, ich habe mein 2,4 GHz Signal und möchte es auf ein 100MHz heruntermischen. Dann nehme ich einen zweiten Sinus mit 2,3 MHz. Dann habe ich nach dem Mischen einmal 100MHz und einmal 4,7GHz. Ich verstehe momentan nicht so ganz, was mir dieses Mischen gebracht hat. Okay, ich habe ein 100MHz Signal, welches ich analysieren kann. Aber wie komme ich von dort dann an meine Daten?
Marek N. schrieb: > Diese wird verstärkt, gefiltert und mit einem zweiten, nun festen > Lokaloszillator von 10,425 MHz in die zweite ZF von 455 kHz gemischt. > Dort befindet sich ein relativ schmalbandiges Keramikfilter, das nur > einen Kanal (nämlich den des gewünschten Radiosenders) mit einer > Bandbreite von ca. 250 bis 300 kHz durchlässt. Ein FM-Rundfunksignal auf eine zweite ZF von 455kHz runterzumischen, bringt nichts, weil die Bandbreite des 455kHz Filters dafür viel zu schmal ist. Das verwechselst du mit AM-Empfang.
... und unter den Stichwort SSB (Einseitenbandmodulation) findet man Info's zum Thema Mischen, angewendet z.B. im Amateurfunk. Joe
Wolfgang schrieb: > Ein FM-Rundfunksignal auf eine zweite ZF von 455kHz runterzumischen, > bringt nichts, weil die Bandbreite des 455kHz Filters dafür viel zu > schmal ist. Das verwechselst du mit AM-Empfang. Öhm, ja stimmt, das müsste dann ja ne grottenschlechte Güte haben. Danke!
Andreas Gerken schrieb: > Okay, nehmen wir jetzt einfach mal an, ich habe mein 2,4 GHz Signal und > > möchte es auf ein 100MHz heruntermischen. Dann nehme ich einen zweiten > > Sinus mit 2,3 MHz. Dann habe ich nach dem Mischen einmal 100MHz und > > einmal 4,7GHz. Ich verstehe momentan nicht so ganz, was mir dieses > > Mischen gebracht hat. Okay, ich habe ein 100MHz Signal, welches ich > > analysieren kann. Aber wie komme ich von dort dann an meine Daten? Betrachte den Bereich von 2,4 - 2,5 GHz. Dann bekommst du einen Bereich von 100-200kHz und für diesen Bereich kann man recht problemlos ein Spektrum bestimmen und auswerten. joe
Marek N. schrieb: > -> Stichwörter für deine Suchmaschine. Ich danke dir für deinen Beitrag. Und mit den Stichworten kann ich nun sowohl die Suchmaschine füttern, als auch nochmal meine Unterlagen aus der Uni-Zeit durchblättern.
Joe schrieb: > Aber wie komme ich von dort dann an meine Daten? Die Daten erhältst du über eine passende Demodulation und das hängt von der verwendeten Modulationsart ab. J.
>sin(x)*sin(y) = 1/2 (cos(x-y)-cos(x+y)) Genau. nur noch halbe Amplitude und der Cosinus ist ja nur eine Phasenverschiebung. >Dann habe ich nach dem Mischen einmal 100MHz und >einmal 4,7GHz. Ich verstehe momentan nicht so ganz, was mir dieses >Mischen gebracht hat. Okay, ich habe ein 100MHz Signal, welches ich >analysieren kann. Aber wie komme ich von dort dann an meine Daten? Genau. Die 4.7 Ghz filterst Du mit einem Tiefpass raus und kannst die 2.4GHz jetzt mit einem 100MHz Empfänger empfangen. Was es gebracht hat ? In jedem guten UKW Radio ist ein 10.7MHz FM Empfänger drin. Das ist die Zwischenfrequenz. Dieser 10.7MHz Empfänget hat eben ein auf 10.7MHz ausgelegtes Bandpassfilter und einen 10.7MHz FM Demodulator. Wenn Du jetzt 100.7MHz Radio hören willst, musst Du nur das HF Signal mit einem 90MHz Signal mischen und dein auf 10.7MHz optimierter Empfänger kann das 100.7Mhz Signal demodulieren. Es geht noch weiter. Den der 10.7MHz Empfänger misch das Signal auf 455KHz runter. Denn der eigentliche Demodulator arbeitet dort. Und ... man kann sogar auf 0..10kHz runter mischen. Also in den Audiobereich. Dann kann man das Signal direkt hören. Und ... man kann es auch auf ca 20KHz mischen, dann kann man es zwar nicht mehr hörern, aber man kann es auf die Soundkarte geben und der PC kann es per Software demodulieren. Das ist dann SDR.
Ich muss jetzt dann doch noch einmal kurz etwas hinterfragen. Ich nehme mal wieder das WLAN. Beim WLAN habe ich eine Bandbreite von 20MHz. Bedeutet es, dass ich meine Nutzdaten auf einen 20MHz Sinus aufmoduliere. Wenn ich die aufmodulierten Daten auf dem Kanal 1 => 2.412MHz senden möchte, dann nehme ich einen zweiten Sinus mit 2.392MHz und mische (multipliziere) ihn darauf. Und mit einem Filter kann ich dann die hochgemischte Frequenz von der anderen trennen.
>Beim WLAN habe ich eine Bandbreite von >20MHz. Bedeutet es, dass ich meine Nutzdaten auf einen 20MHz Sinus >aufmoduliere. Nein. Das ist eine Aussage über die Bandbreite des Nutzsignals, der zu übertragenden Information. Das Signal selbst, das die Informationen repräsentiert hat diese Bandbreite. Weiter sagt das nichts aus; auch nichts darüber was damit noch geschehen wird. Was in diesem Thread meiner Ansicht nach fehlt, ist der Grund warum man überhaupt mischt. Der Grund ist, das Demodulatoren meist eine wesentliche grössere Bandbreite haben, als die Information enthält. Man erhielte also "Informationen" die ursprünglich garnicht übertragen wurden. Also falsche Informationen, Rauschen, Störungen. Damit nun diese Störungen die Information nicht mehr verfälschen können, werden Filter angewendet. Diese Filter aber haben, egal auf welche Weise man sie baut (jedenfalls kenne wir keine andere Art und Weise) die Eigenschaft, das sie desto schmalbandiger sind, desto geringer Ihre Mittenfrequenz ist. Deswegen wird eine Information von sagen wir 20kHz Bandbreite, nicht auf der Sendefrequenz gefiltert sondern auf einer viel geringeren Frequenz. Gefiltert wird sie aber, wie schon geschrieben, deswegen, weil der Demodulator viele Störungen mit demodulieren wird. Die Details hängen von der Modulationsart und von der Sendefrequenz ab, aber das ist, meiner Ansicht nach, das Wesentliche.
Andreas Gerken schrieb: > Ich muss jetzt dann doch noch einmal kurz etwas hinterfragen. > Ich nehme mal wieder das WLAN. Beim WLAN habe ich eine Bandbreite von > 20MHz. Bedeutet es, dass ich meine Nutzdaten auf einen 20MHz Sinus > aufmoduliere. Empfänger und Sender bei 2.4GHz WLAN werden nicht als Superhet ausgelegt, sondern in der Regel mit einem IQ-Mischer, der hat die nette Eigenschaft das er eins der beiden Seitenbänder, die beim Mischen des Basisbandes (z.B. 0-xxMHz) mit der Sende/Empfangsfrequenz, unterdrückt. http://www.amateurfunk-wiki.de/index.php/IQ-Mischer http://de.wikipedia.org/wiki/Mischer_(Elektronik)
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.