Hallo, ich interessiere mich für die Phasenmodulation bzw. vielmehr der Phasendemodulation des DCF77 Signals. Hat da jemand Erfahrug mit und kann mir helfen? Oder vielleicht Links oder Buchtipps zu dem Thema? Danke schonmal
Hier wird die Erzeugung der Phasenmodulation ganz gut dargestellt: http://www.ptb.de/de/org/4/44/pdf/dcf77.pdf Auf Empfangsseite müsste man die demodulierte Phase dann auch entsprechend kreuzkorrelieren um an die Bit-Information im jeweiligen Sekundenslot zu kommen. In einem "digitalen Empfänger" kommt man ohne zu grossen Rechenaufwand mit dem CORDIC-Algorithmus an die Phaseninformation. Die anschliessende Kreuzkorrelation ist vermutlich rechenintensiv. Ich habe vor einigen Jahren die Phase mit einem DSP demoduliert, leider aber dann keine Zeit zum Weitermachen gehabt. Das Projekt ist dann eingeschlafen. Gruss, Armin
Wi hast du das denn damals gemacht? Hast du das Signal komplett gesampelt und dann immer die Phase ermittelt? Könnte man es vielleicht auch so machen, dass man immer nur die Periodendauer des Eingangssignals misst? Denn alles was mich ja am signal interessiert, ist die Phase. Bei einer Veränderung der Phase müsste ja die Periodendauer länger bzw. kürzer sein als die Normale. Meinst du das geht?
Wenn ich mich richtig erinnere hat DCF77 Amplitudenmodulation für das Signal und 0 / 1 ist durch unterschiedliche Impulslänge realisiert. Phasensprünge würden ja die zeitliche Abfolge der Impulse völlig aus dem 1-Sekunden Raster bringen.
Ist auch eher ein Phasenrauschen. die Periodenlänge bleibt im Mittel
gleich. Hatte ich hier schon mal gelesen ("DCF77 selber bauen"
oderso)
@Norbert: Ich habe (I)nphase- und (Q)uadraturkomponente des Signals bestimmt. Es wurden mit entsprechendem zeitlichem Abstand (= 1/(77.5kHz*4)) die Werte gesampelt und dem DSP übergeben. Daraus kann man dann Betrag und Phase ermitteln: Betrag ist einfach, Phase schon schwieriger, da muesste man den arctan bemühen. Um das zu umgehen kann man wie gesagt den CORDIC-Algorithmus (COordinate Rotation DIgital Computer) verwenden. Dies ist ein iteratives Verfahren mit dem man die Phase bis zu einer bestimmten Genauigkeit bestimmen kann ohne allzuviel Rechenaufwand. Ich glaube nicht dass es ausreicht die Periodendauer zu messen, denn die bleibt ja eigentlich gleich (1/77.5kHz). Die Phase macht lediglich Sprünge, relativ kleine, ich glaube es waren etwa +/- 10 Winkelgrad, so dass theoretisch auch ein unstetiges Signal entstehen kann. @Dieter Werner: Die Zeitinformation wird sowohl als Amplituden- als auch als Phasenmodulation übertragen. Das erste Verfahren ist bekannter und wird wahrscheinlich in allen kommerziellen Empfängern verwendet. Die Phasenmodulation ist so gut wie unbekannt obwohl es eigentlich ziemlich pfiffig ist Information als Quasirauschen zu übertragen. Gruss, Armin
Angehängte Dateien:
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Phasenmodulation.JPG
48 KB
Danke für deine Informationen. Ich hatte mir das bislang so vorgestellt: Ich messe von jeder Schwingung die Periodendauer, immer zwischen den (steigenden) Nulldurchgängen mit Hilfe eines Schmitt-Triggers. Einmal mache ich dann eine fließende Mittelwertbildung. Im Mittel sollte man dann ja die Periodendauer des 77,5kHz Signals erhalten, also etwa 12,9us. Und nun fange ich an, die aktuelle Periodendauer immer mit dem Mittelwert zu vergleichen. Ist sie kleiner, habe ich eine negative Phase (-13° sind es: also knapp 0,5µs), ist sie größer, habe ich eine positive Phase. Im Anhang habe ich mal eine Prinzipskizze angehängt. Könnte das so klappen? Und dann noch eine Frage, wisst ihr, wo die Phasensprünge stattfinden? Bislang bin ich immer davon ausgegangen, in den Nulldurchgängen, aber so ganz sicher bin ich mir da nicht.
Ich glaube dass Deine Darstellung der beiden Phasensprünge nicht stimmt. Die Periodendauer muss in beiden Fällen gleich bleiben, der Sinus macht nur einen Sprung in seiner Phase. Ob dieser sich im Nulldurchgang befindet kann ich Dir leider auch nicht sagen. Man müsste das Signal nach der Antenne mal messen und gezielt nach Phasensprüngen suchen. Diese kommen aber nicht häufig vor (Vielfache von 120 Perioden), deswegen dürfte das nicht ganz einfach sein. Gruss, Armin
mich würd endlich mal ne schaltung interesieren ich dachte immer es würde ien vco , ringmischer und pll reichen um das signal zu demodulieren. Aber ich find nix wonach soll ich suchen(blöd frag)
Angehängte Dateien:
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Bpskrp.png
2,7 KB
Naja, meine Abbildung war auch mehr so ene Prinzipskizze, die ich so für mich gemacht habe :-) Im Anhang habe ich nochmal ein Bild aus Wikipedia. Da findet ein Phasensprung um 180° im Scheitelpunkt statt. Also nach dem Bild müsste das auch gehen mit der Periodendauermessung. Man müsste (theoretisch) alle 120 Perioden eine abweichende Periodendauer erhalten. Dabei registiert man also gar nicht richtig die Phase, sondern nur die Phasensprünge. AdminD., hast du evtl. eine Möglichkeit das Antennensignal mal zu messen. Ich habe nämlich leider so einfach keine. Gruß Norbert
Ich habe gestern in der Mittagspause ein wenig gemessen. Da ich nur einige km vom Sender entfernt arbeite, hatte ich mit meiner ausgerichteten Ferritantenne immerhin einige Millivolt Pegel ohne Verstärkung. Auf den Phasensprung zu triggern habe ich natürlich nicht hinbekommen, also zigmal hintereinander Single-Shot und drei Perioden angeschaut in der Hoffnung dass mal etwas Ungewöhnliches dabei ist. Dabei hatte ich den Eindruck, dass hin und wieder ein Sprung im Maximum des Sinus zu sehen war, aber ich kann mich auch täuschen. Wie gesagt, der Effekt ist eher gering. Vielleicht hat doch jemand genauere Angaben. Gruss, Armin
Super danke ArminD! Ich vertraue mal deinem Gefühl :-) Aber es wäre sehr schön, wenn da noch jemand mehr Informationen hätte oder das einfach nur bestätigen könnte. Ich hab hier leider nur so ein "doofes" Oszilloskop, wo man zwar noch sagen kann, ja da schwingt was, das hat auch ne Amplitude im einstelligen mV-Bereich, aber das wars dann leider schon. Ansonsten bin ich ja schon kurz davor, meine Funkuhr zu schlachten :-)
ist in der Phasenmodulation nur die zeit Information oder auch noch andere Informationen.
Mit der Phasenmodulation werden nur die Informationen übertragen, die sonst auch übertragen werden. Es ist halt störicherer, die übertragung. Ansonsten, oben hatte ArminD schonmal ein pdf File gepostet, das enthält einige Informationen darüber.
So... ich habe vorhin mal ein bißchen gebastelt und experimentiert und es sieht eigentlich ganz viel versprechend aus. Und zwar habe ich das Signal unverstärkt auf einen Opamp als Komperator geschaltet gegeben, so dass ich ein Rechtecksignal erhalte. Das habe ich mir vorhin aml auf einem Oszilloskop angeguckt, und es variiert doch ein wenig in der Periodendauer. Ich weiß jetzt nur nciht, wie ich das richig interpretieren soll? Ist das jetzt das Phasenrauschen oder sind das einfach die zum Teil überlagerten Frequenzen in der Nähe der 77,5kHz. Zur Info: Ich lasse mir das Signal immer wieder über das schon angezeigte schreiben (Überschreiben). Norbert
@ Norbert versuch doch mal wenn du zeit hast dein opamp signal und das von ein vco der pll gesteuert wird vom opamp auf einen ringmischer zu geben zurück dürfte nur das demodulierte signal sein
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