Hallo, ich habe eine Frage zu der praktischen Umsetzung des Direktmischempfängers. Prinzip ist ja, dass ich ein moduliertes Empfangssignal mittels eines Oszillators direkt ins Basisband runtermische (ohne auf Zwischenfrequenzen zu mischen). Umsetzen tue ich dieses Prinzip theoretisch, in dem ich Oszillatorfrequenz = Trägerfrequenz mache. 1. Die Frage ist jetzt: Wie stelle ich das praktisch an? Wird die Oszillatorfrequenz aus dem empfangenen Signal abgeleitet (Wenn ja, wie?)? Ansonsten hätte ich ja, mit separatem Oszillator, immer eine kleine Frequenzdifferenz zum Trägersignal, die Probleme bereitet. Exakte Frequenzgleichheit dürfte wohl kaum zu erreichen sein (Genauigkeit, Temperaturabhängigkeiten). 2. Zweite Frage: Ich habe Probleme, mir das überhaupt vorzustellen. Spektrum ist klar, aber wie sieht das Empfangssignal in der Zeitebene aus, wenn die Oszillatorfrequenz exakt der Trägerfrequenz entspricht? Das würde ja heißen, dass ich meinen Träger komplett aus dem Signal herausmische. Wie sieht dann das Signal aus??? Rein von der Logik her würde ich eher sagen, dass dann kein Signal mehr übrig bleibt - aber dann würde es dieses Prinzip des Direktmischempfängers wohl eher nicht geben... Wäre nett, falls mir dort mal jemand auf die Sprünge helfen könnte. Beispielsweise ein Signal der Frequenz 1GHz, der Einfachheit halber amplitudenmoduliert mit den Amplituden 0 und 1 (Multiplikation mit Rechteck). Wenn ich dieses Signal nun mit einem Oszillator von ebenfalls 1GHz mische, was kommt dann am Eingang raus? Wieder das Original-Rechteck-Signal (Filter etc. mal außen vor gelassen)? In sämtlichen Büchern und auf sämtlichen Internetseiten, die ich bisher zu dem Thema durchsucht habe, wird immer nur das Spektrum angesprochen und dazu auch nie auf das Problem der exakten Frequenzgleichheit eingegangen. Danke für alle Antworten!
Gast
#713549
1. Überlegen wie sieht die Multiplikation bei 2 gleichen Frequenzen mit verschiedener Phasenlage aus: Phase = 0° => Uout = sin^2 => Mittelwert = 1 Phase = 180° => Uout = -sin^2 => Mittelwert = -1 Phase = 90° => Mittelwert = 0 Phase = 270° => Mittelwert = 0 2. Klarmachen Mittelwertberechnung = Tiefpassfilter mit Grenzfequenz x 3. Mischer ist immer mit Phase 0° und 90°. (I und Q Anteil) 4. Frequenzdifferenzen sind langsam wandernde Phase 5. OUT = wurzel(I^2 + Q^2)
Gast
#713819
Hallo, das Rechtecksignal hat eine bestimmte (niederfrequente) Frequenz f NF. Wenn der HF-Träger mit f HF AM-moduliert wird, entstehen zwei Seitenbänder mit +- f NF. Die Sendeenergie verteilt sich bei 100% Modulation zu 50% auf den Träge, zu je 25% auf die Seitenbänder. Wenn dieses Signal mit f HF gemischt wird, bleiben um die Mischfrequenz die Seitenbänder übrig, also f NF. (Du hast kein Spektrum, weil es nur eine NF-Frequenz gibt). Falls die Frequenz des Oszillators im Mischer abweicht von der Trägerfrequenz, gibt es tatsächlich nicht das reine Signal f NF. Praktische Empfänger von diesem Typ werden daher nicht bei AM, sondern z.B. bei SSb eingesetzt, dann gibt es diese Diskrepanz nicht. Allerdings muss die Oszi-Frequenz auch stimmen, sonst hören sich Stimmen leicht nach "Micky-Maus" oder Grufti an, dann gibt es nämlich ein Spektrum, dessen Bezugsfrequenz aber nicht mit der ursprünglichen (unterdrückten) Trägerfrequenz übereinstimmt- bei Funkamateuren in KW-Bändern nachzuprüfen .. Ich spreche hier von Direktmisch-Empfängern, wie sie im KW- Bereich genutzt werden. Ich bin mir nicht sicher, ob diese Defintion mittlerweile erweitert wurde, wie der Beitrag von Michael andeuten könnte: Er geht davon aus, dass bei Direktmischung mit zwei phasenversetzten Signalen gearbeitet wird, dann fällt ein Seitenband heraus und man hat eine SSB-Demodulation (nach der "Phasenmethode")
Ein Merkmal eines normalen Direktmischers ist der Verzicht auf Spiegelfrequenzunterdrückung. Das macht auch z.B. die DReaM-Software mit einer Soundkarten-tauglichen Zwischenfrequenz von 12 kHz. Wenn auf der Spiegelfrequenz 24 kHz daneben ein starker Sender liegt, ist der Empfang gestört. Bei echter "zero-IF" läßt sich die Spiegelunterdrückung mit zwei Mischern und einem sin/cos-Oszillator wieder erreichen, das ist dasselbe wie die SSB-Erzeugung nahc der Phasenmethode. Mit einem einzigen Mischer fallen die beiden Seitenbänder aufeinander. Die zweite 90 Grad-Verschiebung wird beim Software-defined Receiver im PC gerechnet, daher entfällt das aufwendige Phasenschiebernetzwerk der Phasenmethode.
Drei Antworten, die alle weiterhelfen, vielen Dank! Bin noch im Prozess des Verstehens, aber allmählich kommt es denke ich. Soweit bin ich schonmal: I und Q sind um 90 Grad verschoben, d.h. die Phase im I-Zweig unterscheidet sich um 90 Grad zu der im Q-Zweig, was sich als Sinus und Cosinus ausdrücken lässt. Dann sage ich OUT = wurzel(I^2 + Q^2), was wegen Wurzel(cos^2 + sin^2)=1 den Einfluss der unterschiedlichen oder sogar wandernden Phase entfernt. Theorie (zumindest schonmal grob) verstanden. Ich hoffe mal, dass hilft mir jetzt auch auf die Sprünge, das ganze auch in der Praxis umzusetzen. Die Infos sollten allerdings für etwas Beschäftigung reichen! Danke auch für das Stichwort SSB-Empfang und Phasenmethode, das war mir so auch neu.
Digitale Satellitenempfänger arbeiten auch mit I/Q-Direktmischung. Wenn der Oszillator 1 MHz neben der Mittenfrequenz liegt, läuft auch die Phase mit 1 MHz im Kreis. Trotzdem ist noch einwandfreier Empfang möglich.