Demodulation einer Amlitudenmodulation

Matched Filter?

wie siehts mit lock in aus ?

Sagen wir mal so, es spielt erst keine große Rolle, ob es ein Sinus oder 
Rechteck ist. Sollte die Flankensteilheit des Rechteckgenerators störend 
sein, kann man vor dem Demodulator die Flanken mittels Filter abrunden.
AM-Demodulator kann eine billige Diode + Kapazität sein. Ich würde an 
deiner Stelle einen Dual OPV nehmen, mit einem filterst du das Signal 
(Tiefpass 2ter-Ordnung) mit dem anderen verstärkst du das Signal.
Ach ja, die Trägerfrequenz hoch genug wählen.

Also: Demodulator (ZC) -> evtl. Siebschaltung -> OPV Tiefpass -> DC 
Blocker C -> OPV Verstärker.

dc blocker is n Hochpass bei 100 Herz ?

Nein ein Kondensator, weil man nach der Demodulation sicherlich einen DC 
Anteil hat, diesen möchtest du doch weg haben, bevor du das Signal 
verstärkst.

tagchen ralph ,

das ganze wird ein laservibrometer.

die Laserimpulse sorgen auf der photodiode nun mal (mehr oder weniger) 
für eine Rechteckspannung.

synchrondemudolator find ich auch nicht schlecht. ich glaube allerdings 
dass man sich den multiplizierer sparen kann? da unser rechtecksignal 
keine negative amplitude mit modulationssignal hat ? täusche ich mich?

Servus,

ich hätte da eine Frage dazu welches ist den nun die Messgröße? Wenn ich 
das richtig verstehe soll ein Messsystem gebaut werden.
Sollen die Daten irgendwie digitalisiert werden? Wenn ja warum dann 
zusätzliches Rauschen produzieren. Lieber einen ADC der das direkt 
wandelt und dann digital weiterverarbeiten.

Es macht doch keinen Sinn einen Träger zu rekonstruieren wenn du da 
direkt an der Quelle den Träger abgreifen kannst. Oder übersehe ich da 
was? Ein Laservibrometer klingt ja spannend aber ich verstehe die 
Vorgaben die dazu gemacht wurden nicht. Eingespeist wird ein 0-3kHz 
Signal das mit einem freiwählbaren Träger moduliert ist. Das ist die 
Ansteuerung das Lasers?

Beste Grüße.

hi,

also der Laser wird elektronisch "zerhackt". Dadurch wird das 
Ausgangssignal Rechteckig. Die Modulation geschieht unterwegs und findet 
sich in den (positiven) Amplituden des Rechtecksignals. Was wir also 
haben ist ein Signal dessen Trägerfrequenz rechteckig ist (mit frei 
wählbarer Frequenz) und dessen Modulation eine Bandbreite von 300-3000 
Hz besitzt und die positiven Amplituden des Trägersignals moduliert.
Das ganze soll weniger digital als mit lock-in Technik geschehen. Sprich 
Lock-in, hüllenkurvendemodulation, Synchrondemodulation, Sample-Hold 
oder sowas. Mein derzeitiges Problem ist dass ich nur mit einem Tiefpass 
einfach noch zu viel Rauschen habe...

Das Ganze klingt mir sehr danach, daß die Schwingungen einer 
Fensterscheibe mittels Modulation des Lasers abgehört werden sollen...
Amateur-Schlapphüte am Werkeln? ;-)

und mit einer Bandbreite die nicht schmalbandig ist funktioniert ein 
Lock in nicht richtig oder ? das wird dann ein Synchrondemodulator ? Ich 
habe das Problem dass nicht mal ein Multiplizierer irgendeinen Effekt zu 
haben scheint da ich ja anscheinend keine richtige Wechselspannung 
sondern nur eine Pulsspannung habe.

Ich hab mal ein Bild gemalt um zu veranschaulichen wie dei Spannung 
ungefähr aussieht.

keine sorge, das ganze geschieht im rahmen einer universitären 
ausbildung, der geliebte gesetzhüter hat seinen harten finger drauf

Ok, cool. Da habe ich dann einfach den Text missverstanden. Ich verstehe 
das jetzt so du hast einen Träger mit dem du deinen Laser ansteuerst 
quasi On/Off. Dein System/Inerferometer oder so moduliert ein 300Hz-3kHz 
Signal da drauf. Du willst dein (300-3k)Hz Basisbandsignal zurück 
gewinnen. Welche Bandbreite wird denn benötigt?

Je nach Ausgang deiner Fotodiode brauchst du einen LNA--Mischer--Filter 
oder nur Mischer--Filter. Den Mischer steuerst du einfach mit deinem 
Trägersignal an, dann bist du im Basisband noch ein Tiefpass dahninter 
und du bist fertig. Alles möglichst kompakt halten je weniger du das 
Signal beeinflusst desto weniger Rauschen bekommst du.

Wenn dein Tiefpass zu stark rauscht dann solltest du einen besseren 
Filter verwenden und nicht blind mehr Bauteile in die Schaltung werfen.

Wie misst du denn dein Rauschen? Und wie bestimmst du deine 
Rauschquelle?

Wenn wie im Bild nur ein Sinus auf den Träger moduliert ist der sich 
nicht bis langsam verändert brauchst du ja keine Bandbreite-> also 
Lock-In

also die Bandbreite ist 300-3000 Herz, sprich 2700 Herz. Eine einzelne 
Frequenz ist zu wenig.

mein Rauschen messe ich indem ich direkt an der Modulationsquelle einen 
Frequenzdetektor anbringe. Damit habe ich mein reines Signal und wenn 
ich das mit dem Messsignal aus der Demodulation vergleiche weiß ich ja 
wie weit ich vom Signal weg bin => Rauschen

eine Frage noch: Für was brauche ich den Mixer ? Der Stellt mir nämlich 
keine doppelte Frequenz sie sonst beim Lock in bzw. Synchrondemodulator 
her.

Diode+TP = Hüllkurvendmodulator: Funktion wie Mischen und Filtern. Alles 
eine Frage der Betrachtungsweise.

Hast du keinen Speki zur Hand? Eine Uni sollte sowas doch haben.

Tiefpass aktiv oder passiv? Wie viel dB noisfigure? SNR?

Eine andere frage noch wie kommt die Bandbegrenzung des Basisband 
Signals bei der Modulation zu stande? Ist das physikalisch durch das 
Messobjekt eingeschrängt? Oder hat das Messobjekt eine speziefische 
Frequenz?

Also wie das Signal aussieht ist stets unterschiedlich da das System 
äußerst dynamisch ist (Wackeln, Erdstöße, Aufweitung des Lasers und und 
und)

Die Flanken des Rechtecksignals (eigentlich ist es ab 100 khz eher eine 
Dreieck-Sinus-Signal) sind vielleicht 2-3 mV hoch, das aufmodulierte 
Signal ist (Pik-to-Pik)nochmal kleiner. Die Photodiode ist sehr 
rauscharm, sprich kaum Dunkelspannung.
Momentan ist der Aufbau so, dass ich alles in einen Verstärker schicke.
Danach ein Hochpass ab 300 Hz. Danach nochmal ein Verstärker, dann ein 
Mixer (mit Rechteckspannung gleicher Frequenz und Phase)und letztens ein 
Tiefpass (glaube passiv) bis 3000 Herz.

beschalte ich den Laser mit konstanter Spannung und nehme den Mixer 
raus, ist das Signal übrigens nur unwesentlich schlechter :(

über Innenwiderstände weiß ich leider momentan noch wenig, spielen die 
eine so große Rolle?

>Eine andere frage noch wie kommt die Bandbegrenzung des Basisband
>Signals bei der Modulation zu stande? Ist das physikalisch durch das
>Messobjekt eingeschrängt? Oder hat das Messobjekt eine speziefische
>Frequenz?

sehr interessant!
die Anregung geschieht noch durch einen desssen Frequenzgenerator den 
ich selbst einstellen kann. Wie das mit dem kontinuierlichen 
Frequenzband aussieht weiß ich nicht.
spielt das eine so große Rolle bei einer Trägerfrequenz von 100 khz?
die Seitenbänder werden sich doch nicht etwa überlagern....

Sehr gut. Alles anders als gedacht. Schreib das doch alles gleich hin 
dann würde es schnell gehen.

Auf was stellst du deinen Frequenzgenerator ein? Sinus, Rechteck? Sweep 
oder eine konstante Frequenz? Wenn du nur Frequenzen von 300-3k kannst 
du ja mal nachrechnen ob sich da was überlagern kann mit 100k Träger.

wellewelle schrieb:
> einen Verstärker schicke.
> Danach ein Hochpass ab 300 Hz. Danach nochmal ein Verstärker, dann ein
> Mixer (mit Rechteckspannung gleicher Frequenz und Phase)und letztens ein
> Tiefpass (glaube passiv) bis 3000 Herz.

Jetzt von vorne bis hinten durch Messen. Und spezifizieren Verstärker 1 
mit Bandbreite x, NF y,usw , HP ...

Was soll das mit Verstärker - HP - Verstärker sein?

Frequenzgenerator ist auf 100 khz Rechteckspannung eingestellt, die 
Photodiode macht das dann ungefähr zu einem Dreiecksignal, is halt a 
wengal langsamer.
Der 2te Verstärker nach dem Hochpass war einfach da um das Signal 
zusätzlich zu verstärken... hab ihn ausgebaut.
ok vielen Dank schon mal.
>Bandbreite x, NF y,usw , HP ...

was bedeutet NF y ?

und was is denn ein Speki ? sorry ich bin ein nooob...

NF(Noisefigure) ist neudeutsch für Rauschzahl.
Ein maß für die verschlechterung des Signal zu Rauschabstandes eine 
Vierpols.

wellewelle schrieb:
> keine sorge, das ganze geschieht im rahmen einer universitären
> ausbildung, der geliebte gesetzhüter hat seinen harten finger drauf

wellewelle schrieb:
> und was is denn ein Speki ? sorry ich bin ein nooob...

Passt irgendwie nicht zueinander. Ist wohl doch nur ein Spanner !

J.

sry aber wellewelle weiß auch nicht was ein LDR ist ?

tagchen...

@bernd: ich hab die mod-frequenz verändert aber ich konnte keinen 
wirklichen qualitäts unterschied erkennen. der detektor ist eine 
quadrantenfotodiode, ziemlich hochwertig.
übrigens: wenn ich den Laser nicht zerhacke sondern konstant betreibe 
ist das Signal übrigens auch nicht schlechter. irgendwie bringt die 
ganze Modulation nicht wirklich was :( eigentlich sollten doch 
verschiedene Rauschvorgänge reduziert werden (z.b. rosa Rauschen) oder ?

grundsätzlich ist das wohl noch gewaltig was faul bei mir :(

der Aufbau sieht momentan folgendermaßen aus:

Fotodiode->Verstärker(x1000)->Hochpass(fmin=300Herz)->Mixer(das Signal 
wird nicht verändert sondern lediglich weiter 
verstärkt)->Tiefpass(fmax=3000Herz)->Oszi/Lautsprecher


ich mach mal ein paar fotos um euch einen besseren eindruck zu 
vermitteln...

hallo beisammen... ich hab hier mal ein foto von den amplituden gemacht 
die mir die photodiode von dem mit rechteckspannung modulierten laser 
erzeugt..

ein nutzsignal das zustande kommt indem der laser auf der photodiode hin 
und herwackelt... dazu kommen noch die laseramplituden aus bild 1....

morgen werd ich dieses signal noch durch einen hüllenkurvendemodulator 
bzw. synchrondemodulator (wenn das überhaupt sinn macht) schicken). ich 
werde rausfinden und euch zeige wie schwache signale man noch messen 
kann und ich hoffe ihr könnt mir dann tipps geben wie sich das ganze 
noch verbessern lässt