Amplitudenmodulation (AM) ist eine Modulationsart, bei der die Amplitude eines Trägersignals entsprechend der Information (Basissignal), die übertragen werden soll, variiert wird.
- Trägersignal:
Ein hochfrequentes Sinussignal wird als Träger bezeichnet. Es hat eine feste Frequenz und Amplitude und dient als Grundlage für die Übertragung der Informationen. Normalerweise wird hier zunächst eine Zwischenfrequenz verwendet, die dann erst in einem zweiten Schritt durch Mischung auf die Sendefrequenz transformiert wird.
Im SDR wird die Zwischenfrequenz durch eine Sinus Quelle erzeugt. Eine typische Zwischenfrequenz bei analogen Systemen ist 455kHz. - Basisband-Signal: Das zu übertragende Audiosignal oder die Information, zum Beispiel Sprache oder Musik, wird als Basisband-Signal bezeichnet. Es liegt im Niederfrequenzbereich und repräsentiert die gewünschte Information. Quelle dieses Signals ist üblicherweise ein Mikrofon.
- Modulation: Das Basisband-Signal wird verwendet, um die Amplitude des Trägersignals zu modulieren. Dies geschieht durch Multiplikation des Trägersignals mit dem Basisband-Signal. Die Amplitude des Trägersignals ändert sich entsprechend dem Verlauf des Basisband-Signals.
Modulation
Mathematisch lässt sich die Amplitudenmodulation in ihrer einfachsten Form wie folgt beschreiben:
y(t) ist dabei das gewünschte modulierte Signal
A0 ist eine Konstante, die das Basissignal so verschiebt, dass keine negativen Anzeile entstehen.
Im Folgenden Blockschaltbild wird eine. Trägerfrequenz von 455kHz mit einem Basisbandsignal von 20kHz. multipliziert. (Virtual Sink wird hier nur benötigt, da es anschließend als Quelle für die Demodulation benutzt wird)
Das Basisbandsignal wird dabei so verschoben, dass keine negativen Preriodenanteile entstehen. (Offset halbe Signalamplitude)
Der Output im Zeitbereich ergibt eine modulierte Funktion mit einer Hüllkurve die sich aus der Multiplikation ergibt
Modulationsgrad
Der Modulationsgrad gibt an, wie stark das Basissignal die Amplitude des Trägersignals beeinflusst. Er wird häufig als k bezeichnet und kann als Verhältnis zwischen der maximalen Amplitude des Basissignals und der Amplitude des Trägersignals ausgedrückt werden.
Das folgende Bild zeigt die Berechnung des Modulationsgrades:
Ein Modulationsgrad von 0 bedeutet, dass die Amplitude des Trägersignals und die des Basissignals gleich groß sind. Es kann in diesem Fall keine Modulation erfolgen.
Ist k= 1, so erfolgt eine vollständige Modulation. In diesem Fall ist b = 0.
Demodulation
Die Demodulation eines AM Signals geschieht im wesentlichen dadurch, dass die Hüllkurve des Signals wiederhergestellt wird.
Der Block Complex to Max ermittelt für jeden Sample Wert den Betrag, dies hat die Hüllkurve des Signals als Resultat
