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?
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.
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.
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.
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?
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?
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.
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.
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?
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.
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.
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.
