FM Modulationsindex

[Oleg O. (oleg)]

Hallo zusammen,

Ich brauche dringend euere Hilfe. Ich bin für jeden Beitrag dankbar.
Um den Modulationsindex m zu finden muss man den Frequenzhub (Frequency 
Deviation) Fd unnd maximale aufgetrettene Modulationsfrequenz Fm wissen.

m = Fd/Fm

Ich habe eine HF Aufnahme des FM Bandes (bis zu 20 MHz Bandbreite) in 
einer Binärdatei, die ich mittels LabVIEW Program auslese und ein 
Leistungsspektrum bilde. Das Spektrum aktualisiert sich mit im Laufe der 
Zeit.

Wie kann ich den Modulationsindex bei einzelnen Sender berechnen, wenn 
ich nur das Leistungsspektrum analisieren kann? Was wisst ihr über 
diesen Parameter in UKW Praxis.
Danke!

Gruß
Oleg

[Ralph B. (rberres)]

Um den Modulationshub zu ermitteln musst du die einzelnen Sender schon 
demodulieren. Selbst dann kannst du mur abschätzen wie hoch der 
Modulationshub ist, weil theoretisch unendlich viele Seitenbänder 
entstehen, die mit zunehmenden Abstand vom Träger immer schwächer 
werden.

Goggle mal unter FM Modulation Besselfunktion.

Eindeutig bestimmen kann man den Modulationshub wen man den Sender mit 
einen einzelnen Sinuston FM Moduliert. Bei bestimmten Modulationsindexe 
verschwindet der Träger vollständig. Auch das ist aus der Besselfunktion 
ersichtlich. Um aber das zu sehen braucht man aber eine Spektrumanalyzer 
mit entsprechend geringer Resolutionbandbreite. Es gibt 
Modulationsanalyser  z.B. Rohde&Schwarz FAM, die zeigen bei einen 
anliegenden Signal den Modulation , die Modulationsfrequenz und die 
Trägerfrequenz direkt an. Das funktioniert auch hier nur bei Modulation 
mit einer Sinus.

Aus einen Spektrum bei der ( wie oben im Beispiel ) eine ganze Schar von 
UKW Sender gezeigt werden ist es meines Erachtens nicht möglich den 
Modulationshub der einzelenen Sender zu bestimmen. Du müsstest den Span 
des Spektrumanalyzers schon so weit verringern das du nur noch einen 
einzelenen Sender auf dem Schirm hast, dann kannst du über die belegte 
Bandbreite im etwa abschätzen wieviel Spitzenhub der Sender macht.

Ralph Berres

[Oleg O. (oleg)]

Ralph Berres schrieb:
> Um den Modulationshub zu ermitteln musst du die einzelnen Sender ...

vielen Dank erstmal,
das Signal mittels Labview Programm zu demodulieren scheint mir sehr 
schwierig zu sein...

Weisst ihr was über üblichen Werte der Modulationsidex in Deutschland? 
Ich finde in Literatur dass Fd = 75 kHz...

Gruß
Oleg

[Ralph B. (rberres)]

Das hängt jetzt ab welcher Funkdienst du meinst.

UKW Rundfunk hat eine maximalen Spitzenhub von 75KHz. Der wird aber oft 
nicht ausgenützt. Üblich sind bei den öffentlichen Rundfunkanstalten 
etwa 30-40KHz. Aber bedenke das es sich um einen Stereosignal handelt.
Das setzt sich bekanntlich aus 3 Komponenten zusammen.
Das Summensignal ( 0-15KHz ca 45% des Spitzenhubs ) den Pilotton ( 19KHz 
10% des Spitzenhubs ) und das Differenzsignal als 
Doppelseitenbandmodulation 23KHz-53KHz mit unterdrückten Träger bei 
38KHz ca 45% des Spitzenhubs ). Hinzu kommen noch ein Träger bei 57KHz 
für das RDS Signal mit allerdings sehr geringen Modulationshub. Somit 
ist der Modulationsindex kaum über 2. Bei Monoaustrahlung konnte der 
Modulationsindex bis 5 betragen.
Zu berücksichtigen ist noch das die NF Frequenzen vor der Modulation mit 
einen Hochpass, welche eine Zeitkonstante von, in Deutschland 50uS, 
angehoben werden ( Preemphasis ).

Sprechfunkdienste machen auch eine FM Modulation oft mit einen 
Modulationsindex von nur wenig über 1.

Analoges Sattelitenfernsehen belegt eine Bandbreite zwischen 18MHz und 
27MHz ( ist unterschiedlich ) Basisbandsignalbandbreite ist hierbei bis 
zu 8MHz. ( Hängt von den Tonträgerfrequenzen ab ). Auch hier wird eine 
Preemphasis eingesetzt. Dessen Zeitkonstante weis ich aber jetzt nicht.

Der Modulationsindex berechnet sich aus 
Modulationshub/Modulationsfrequenz

Ralph Berres

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Das hier habe ich mal in der CQ-DL geschrieben, da ging es eigentlich um 
Hohlraumresonatoren aus Keksdosen u.ä.:

Die Amplitude der Trägerfrequenz eines FM-Signals folgt nach der 
Besselfunktion J0(η) dem Frequenzhub. Für einen Modulationsindex η = Δf 
/ fmod = 2,4 wird sie daher zu Null, d.h. völlige Trägerunterdrückung, 
was mit einem Spektrumanalysator sehr exakt gemessen werden kann.
Zum Abgleich eines FM-ATV-Senders speist man beispielsweise ein 
Sinussignal von 100 kHz anstelle des Videosignals ein, und dreht die 
Amplitude soweit auf, daß der Träger in der Mitte des Spektrums das 
erste Mal unterdrückt ist.  Der Frequenzhub beträgt dann 240 kHz.

[Oleg O. (oleg)]

Ralph Berres schrieb:
> Das hängt jetzt ab welcher Funkdienst du meinst.
> ...
> Somit ist der Modulationsindex kaum über 2. Bei Monoaustrahlung konnte der
> Modulationsindex bis 5 betragen.
> ...

Vielen Dank für ausführliche Information. Allerdings habe ich eine 
weitere Frage: Wie kommst du auf Mindex = 2, wie berechnest du es aus 
diesen prozentualen Verhältnissen?

Danke!
Gruß
Oleg

[Ralph B. (rberres)]

45% von 75KHz ist etwas über 30KHz Hub.
30KHz Hub / 15KHz Mod.Freq. = Modind 2

Die belegte Bandbreite bei UKW Stereo ist dann 53KHz 2 Index 2 = 212 
KHz.

Die deutschen öffentlichen Rundfunkanstalten modulieren aber meist eher 
etwas weniger durch. Zumindest die Sender die klassige Musik senden.

Ralph Berres

[Oleg O. (oleg)]

Danke