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Einführung

Software Defined Radio

DiRaGen 30 USB


Analoge AM-Modulation

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Basisbandsignal-Aufbereitung & Spectrum Shaping

Die Kombination aus SPARK Modulator Software und dem DiRaGen30 USB erlaubt neben der Generierung von DRM-Signalen auch die Erzeugung von analogen AM-Signalen.

Bedingt durch das Prinzip der ultra-linearen Umsetzung können beliebige digitale oder analoge Signale mit einer maximalen Bandbreite von 20KHz im Kurzwellenbereich erzeugt werden.

Nachfolgend ein Beispiel zur analogen Modulation.

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Doppelseitenband-AM-Modulation mit AMSS

Folgende Parameter wurden bei SPARK gewählt:

Audio Bandwidth: 5000Hz ( 5KHz)

Mod. Degree: 100%

AM-Mode: Double Sideband

Carrier Suppression: OFF

Enable AMSS: ON

Moduliert wird mit Musik via gewählter MP3-Playlist.

SPARK liefert das folgende Basisbandsignal im Bereich von 0-24KHz bei einer Träger-Mittenfrequenz von 12KHz:

SPARK AMSS Spectrum

Sofort fällt die scharfe Begrenzung ausserhalb der belegten Bandbreite (2x Audiobandbreite 5KHz = 10KHz Modulations- bzw. Nutzbandbreite) auf. Ausserhalb der belegten Bandbreite sind alle Modulationsprodukte um mehr als 80dB bezogen zum Hauptträger abgesenkt.

SPARK verwendet extrem steilflankige FIR-Filter mit einer Ordnung > 3000 bei einer Seitenbandunterdrückung von >90 dB zur Spektralformung (Spectrum Shaping).

Das gleiche Signal noch als Wasserfall-Diagramm dargestellt:

SPARK AMSS Waterfall

Auch hier erkennt man die scharfe Begrenzung des Signals auf die gewählte Nutzbandbreite sehr schön. Aufgrund der Spektrumsformung wird hier die gleiche spektrale Reinheit erzielt, die man bisher nur von DRM-Aussendungen kannte.

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Referenz-Ausgangsspektrum

Als nächstes wollen wir ein Standard-AM-Signals im Vergleich zu einem via SPARK & DiRaGen 30 USB erzeugten Ausgangssignal vergleichen.

Zunächst als Referenz ein mittels Testgenerator erzeugtes DSB-Signal mit 1KHz intern moduliert, Modulationsgrad bei knapp 100%, Ausgangsfrequenz bei 7MHz:

1KHz Modulation Testgenerator

Beidseitig der Hauptmodulationslinien fallen die weiteren Spektrallinien exponentiell ab und erreichen eine maximale Pegeldifferenz von etwas über 40dB im Bereich von +/- 5KHz bezogen auf den Mittenträger.

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DiRaGen-Ausgangsspektrum

Zum Vergleich jetzt bei 7MHz das Ausgangssignal des DiRaGen 30 USB gespeist mit einem von SPARK aufbereiteten Basebandsignal, gewählter Modulationsgrad 100% und ebenfalls mit 1KHz extern moduliert:

SPARK 1KHz

Auf den ersten Blick sieht man, daß beidseitig der Hauptmodulationslinien alle weiteren Spektrallinien bereits sehr stark abgesenkt sind. Jenseits der definierten Nutzbandbreite (+/- 5KHz) sind keine modulationsbedingten Spektrallinien mehr sichtbar, was hier einer Absenkung um >70dB entspricht.

Das verhindert einerseits effektiv Nachbarkanalstörungen und sorgt gleichzeitig für eine optimale Nutzung der Sendeenergie.