Ein amplitudenmoduliertes Funksignal mit der Trägerfrequenz C, das Frequenzen von 0 bis F enthält, verwendet Ausgangsfrequenzen im Bereich CF bis C+F oder eine Gesamtbandbreite von 2F. Ein als Einseitenbandmodulation bezeichneter Modulationsansatz lässt entweder die Frequenzen unter C oder die über C aus und überträgt einfach die anderen, da die Frequenzen auf der anderen Seite von C "redundant" sind.
Es scheint jedoch, dass in den scheinbar "redundanten" Frequenzen ein Informationsgehalt vorhanden ist. Wenn beispielsweise das auf einen 1-MHz-Träger zu modulierende Signal eine Sinuswelle bei 100 Hz wäre, würde ein AM-Signal zwei Frequenzen enthalten: 999.900 Hz und 1.000.100 Hz. Der Empfang beider Frequenzen und deren Demodulation würde ein 100-Hz-Signal ergeben, dessen Phase mit der des Originals übereinstimmt.
Wenn das Signal einseitenbandmoduliert wäre (angenommen, oben), dann wäre das modulierte Signal einfach ein kontinuierliches 1.000.100-Hz-Signal. Obwohl ein Empfänger, der auf genau 1.000.000 Hz abgestimmt war, erkennen könnte, dass das Signal ein 100-Hz-Signal war, sehe ich keine Möglichkeit, etwas über die Phase davon zu bestimmen.
Andererseits scheint es möglich zu sein, zwei Signale in der gleichen Bandbreite amplitudenmoduliert zu haben, wenn die Trägerwellen um 90 Grad phasenverschoben wären, vorausgesetzt, der Empfänger könnte erkennen, welche Trägerwelle welche war. Wenn die zu modulierenden Signale keinen DC-Inhalt hätten, könnte man ein solches Ergebnis erhalten, indem man den Grundpegel eines Trägers den des anderen wesentlich übersteigt. Der Empfänger wäre auf das erste Signal phasenverriegelt, wenn die Primärträgerstärke (0 Grad) maximal ist.
Wenn man zwei gleichzeitige analoge Kommunikationskanäle nutzen kann, würde die Amplitudenmodulation von zwei Signalen mit Trägerfrequenzen, die um 90 Grad phasenverschoben sind, die gleiche Bandbreiteneffizienz wie die Einseitenbandmodulation bieten? Welche anderen Tricks gibt es?
(Übrigens denke ich über die Idee nach, eine Spreizspektrumübertragung durch Amplitudenmodulation eines Mittelfrequenzsignals (z. B. 100.000-250.000 Hz) auf einem ~ 900-MHz-Träger durchzuführen. Die meisten "Spreizspektrum" -Empfänger, die ich gesehen habe, sind begrenzt einen einzelnen Kanal gleichzeitig zu empfangen, aber ich würde denken, dass die Verwendung analoger Modulation und Demodulation es einem DSP ermöglichen würde, viele Kanäle gleichzeitig zu verarbeiten). Um optimale Ergebnisse zu erzielen, müsste man jedoch wahrscheinlich in der Lage sein, die relativen Phasen der empfangenen Signale genau zu bestimmen.
Ihre perfekt trägermodulierte Einseitenband-Sinuswelle hat sicherlich eine Phase, die gemessen werden kann. Was Sie jedoch nicht sagen können, sind die Beiträge dieser gemessenen Phase vom Audioeingang und vom HF-Oszillator.
Es gibt eine andere Form der Einseitenbandmodulation, bei der nicht nur ein Seitenband, sondern auch der Trägeranteil übertragen wird. Dies liefert eine Referenz, die verwendet werden kann, um den Empfangs-LO mit dem Sende-LO zu synchronisieren - normalerweise getan, um eine exakte Abstimmung sicherzustellen, aber es würde Ihnen auch die Möglichkeit geben, die ursprüngliche Audiophase wiederherzustellen.
Es ist auch durchaus möglich, insbesondere mit modernen DSP-Geräten, zwei getrennte Audiokanäle zu übertragen, einen auf jedem Seitenband. Dies wird allgemein als unabhängige Seitenbandmodulation (ISB) bezeichnet.
Viele Spread-Spectrum-Implementierungen sind DSP-basiert und in der Lage, mehrere Kanäle gleichzeitig zu empfangen – GPS ist ein gutes Beispiel.
Beschreiben Sie nicht "nur" die Quadratur (I / Q) -Modulation? OTOH Ich bewundere, dass Sie selbst zu dem Schluss gekommen sind, ohne (bewusst) über I/Q nachzudenken.
Wie alle Modulationsschemata überträgt QAM Daten durch Ändern eines Aspekts eines Trägersignals oder der Trägerwelle (normalerweise eine Sinuswelle) als Reaktion auf ein Datensignal. Im Fall von QAM wird die Amplitude von zwei Wellen, die um 90 Grad zueinander phasenverschoben sind (in Quadratur), geändert (moduliert oder getastet), um das Datensignal darzustellen. Die Amplitudenmodulation von zwei Trägern in Quadratur kann äquivalent sowohl als Amplitudenmodulation als auch als Phasenmodulation eines einzelnen Trägers betrachtet werden.
Bei der Standard-Amplitudenmodulation ist im zweiten Seitenband keine Zusatzinformation vorhanden; Sie können beide ohne theoretischen Verlust unterdrücken. Dies liegt daran, dass das Signal, das zum Modulieren des Trägers verwendet wird, reellwertig ist. Reellwertige Signale haben eine Fourier-Transformation, die hermitesch symmetrisch um die Nullfrequenz ist; Wenn Sie also nur ein einseitiges Spektrum haben, können Sie leicht berechnen, was das andere Seitenband enthalten würde.
In Ihrer Frage scheinen Sie besorgt zu sein, die Phase des Modulationssignals zu bestimmen, indem Sie die Phase der aufwärts konvertierten Komponente bei 1 MHz + 100 Hz beobachten. In diesem Fall besteht keine Beziehung; Wie der Name schon sagt, führt die Amplitudenmodulation zu einem Träger, dessen Amplitude je nach Modulationssignal variiert. Es besteht zu keinem gegebenen Zeitpunkt eine Beziehung zwischen der Phase des Basisband-Audiosignals und der Phase des übertragenen Trägers.
Sie haben auch richtig abgeleitet, dass die Quadraturmodulation funktioniert; zwei orthogonale Träger (dh um 90 Grad phasenverschoben) können modulierte Signale führen, die unabhängig voneinander detektiert werden können. Dies wird häufig bei Techniken mit Phasenumtastung wie QPSK sowie bei Ansätzen mit Amplituden- und Phasenumtastung wie den verschiedenen Varianten von QAM verwendet.
In Bezug auf Ihr vorgeschlagenes Projekt (ich nehme an, Sie schlagen ein Direktsequenz-Spreizspektrumsystem vor) werden Spreizspektrumsysteme normalerweise mit Phasenumtastung und nicht mit Amplitudenverschiebung implementiert. Die Synchronisation ist für Signale mit konstanter Hüllkurve einfacher, und die Leistungsverstärkung ist in diesem Fall typischerweise effizienter. Es ist auch üblich, Spreizspektrumempfänger zu finden, die gleichzeitig Daten von mehr als einem Gleichkanalsender empfangen können, wie etwa bei CDMA .
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