Der Costas Loop Block ist ein spezialisierter Phasenregelkreis zur Trägerrekonstruktion (Carrier Recovery). Er wird primär für digitale Modulationsverfahren mit unterdrücktem Träger wie BPSK, QPSK oder 8PSK eingesetzt. Im Gegensatz zu einer Standard-PLL kann dieser Block die Phasenlage der Daten von der Phasenlage des Trägers unterscheiden. 1. Theoretische Funktionsweise Der Block […]
Blöcke in GnuSdr
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In GNU Radio gibt es verschiedene Implementierungen der Phase Locked Loop, die für spezifische Aufgaben optimiert sind. PLL-Block Primäres Ziel (Output) Typischer Einsatzbereich PLL Carrier Tracking Ein “gereinigtes” Abbild des Eingangssignals. Regenerierung verrauschter Träger, Phasenverfolgung. PLL Frequency Detector Ein Schätzwert der aktuellen Frequenz \( f \). FM-Demodulation, FSK-Dekodierung, Frequenzüberwachung. PLL […]
Die Quadratur-Demodulation Block demoduliert eine frequenzmodulierte Trägerinformation durch Auswertung der Phasenänderung aufeinanderfolgender IQ-Samples. Man kann den Prozess daher auch Phasen-Differenzdemodulation nennen. Der Block wird überall dort eingesetzt, wo die Information in der Phase oder der Frequenz steckt: Beispiele: Schmal- und Breitband FM,FSK (RTTY, LoRa,..), sowie als Vorstufe zur Symbolentscheidung bei […]
Der FFT-Block dient dazu, ein Signal aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich umzuwandeln. Er implementiert den Fast Fourier Transform Algorithmus, eine effiziente Methode zur Berechnung der Diskreten Fourier-Transformation (DFT). Das Ergebnis der FFT zeigt, welche Frequenzanteile mit welcher Stärke (Amplitude und Phase) im Eingangssignal vorhanden sind. Details zu FFT sind […]
In GNU Radio sind die Constellation-Blöcke essenzielle Bausteine für digitale Modulations- und Demodulationsschemata. Die Constellation-Blöcke dienen dazu, die Zuordnung zwischen digitalen Daten (Bits oder Bitgruppen) und den Symbolen in einer Konstellation sowie deren Decodierung zu definieren und umzusetzen. Ein Symbol repräsentiert hierbei eine Gruppe von Bits, die gemeinsam übertragen werden. […]
Der Vector Source Block wird dazu benutzt eine bestimmte Anzahl von Werten als Quelle für die weitere Verarbeitung zu generieren. Der Block erwartet als Vektor eine Liste von Werten. Diese können numerische Werte enthalten, wie Ganzzahlen, Gleitkommazahlen oder komplexe Zahlen, die die Werte des Signals darstellen. Die Werte werden in […]
Der “QT GUI Time Sink” Block ein Ausgabe-Block, der dazu dient, die zeitliche Darstellung von Signalen in Echtzeit anzuzeigen. Das Signal wird im Zeitbereich dargestellt. Das Signal im Zeitbereich wird aus den gesampleten Werten zusammengesetzt. Je mehr Samplepoints desto genauer ist die Signaldarstellung. In diesem Beispiel wurde ein 10kHz Signal […]
Der “Keep One In N” Block ist dafür konzipiert, einen Datenstrom zu reduzieren, indem er jedes n-te Element des Datenstroms beibehält und die anderen verwirft. Dies ist in SDR möglich, solange das Nyquist Kriterium eingehalten wird. D.h. es müssen so viele Datenpunkte erhalten bleiben, dass die Abtastfrequenz doppelt so hoch […]
Dieser Block führt eine Addition von 2 Signalen aus. Es können sowohl komplexe als auch reelle Signale addiert werden. Hier wurden 2 Signale ( 10kHz und 50 kHz) jeweils mit Amplitude = 1 addiert. Das resultierende Signal hat als maximale Amplitude die Summe aus beiden Amplituden, Das Spektrum des resultierenden […]
Der Rotator Block führt eine “Drehung” einer Frequenz aus. Dies bezieht sich auf die Änderung der Phasenlage einer Frequenzkomponente. Wenn die Phase einer Frequenzkomponente geändert wird, bewirkt dies eine Drehung oder Verschiebung der Frequenz im komplexen Zahlenraum. Durch die Multiplikation eines Signals mit einem komplexen Rotationsfaktor kann die Phase der […]
Erhöht oder reduziert die Frequenz eines Signals um einen festen Wert. Dieser Block nutzt für die Berechnung des Frequenz Shifts den Rotator Block
Durch den Einsatz eines Repeat Blocks wird der Datenstrom wiederholt. Dies führt zu einer Erhöhung der Abtastrate des Signals, da zwischen den vorhandenen Abtastwerten zusätzliche Abtastwerte eingefügt werden. Bei einem Interpolations Wert von 2, wird z.B. der letzte Sample Wert ein zweites mal gesendet, Das rote Signal ist das Ergebnis […]
Dieser Block berechnet das Quadrat des Betrags einer komplexen Zahl. Je nach Anwendungsfall kann es erforderlich sein, den tatsächlichen Betrag zu verwenden (Complex to Mag), um z. B. die Signalstärke oder die Amplitude zu bestimmen, oder das Quadrat des Betrags (Complex to Mag^2) in Berechnungen wie der Leistungsschätzung oder der […]
Die Magnitude (Betrag) einer komplexen Zahl gibt ihren Abstand oder ihre Größe vom Ursprung in der komplexen Ebene an. Für eine komplexe Zahl z = x + jy, wobei x den Realteil und y den Imaginärteil darstellt, kann die Magnitude wie folgt berechnet werden: Die Magnitude einer komplexen Zahl ist […]
Der Drosselblock nimmt einen Eingangsdatenstrom entgegen und gibt denselben Datenstrom mit einer kontrollierten Rate aus. Er führt eine Zeitverzögerung zwischen den einzelnen Eingangselementen ein, um die gewünschte Ausgangsabtastrate zu erreichen. Der Throttle-Block verwendet einen zeitbasierten Mechanismus zur Regulierung des Datenflusses.Der Throttle-Block ist insbesondere dann notwendig, wenn die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Flussdiagramms […]
Der RMS (Root Mean Square) Block ist eine mathematische Operation, zur Berechnung des Effektivwertes eines Signals.Dies erfolgt durch die Ermittlung der Quadratwurzel (Root) aus dem Durchschnitt (Mean) der Quadrate des Eingangssignals (Square) in einem bestimmten Zeit- oder Samplebereich. Es handelt sich um ein Maß für die Gesamtgröße oder „Energie“ des […]
Dieses Element simuliert eine physische Signalquelle. Es können dabei unterschiedliche Signalformen wie z.B. Sinus, Rechteck oder Sägezahn abgebildet werden. Folgende Parameter können zusätzlich angegeben werden: – Frequenz in Herz– Amplitude des Signals (ohne Einheit, kann nur relativ mit anderen Amplituden verglichen werden.– Offset (damit kann das Signal z.B. positive und […]
Bei dem Block “Threshold” handelt es sich um einen Schwellwert-Block, der dazu dient, Signale zu quantisieren oder binäre Entscheidungen zu treffen. Die Parameter “Low” und “High” legen die Schwellenwerte für die Entscheidungsregel fest. Der “Low”-Wert definiert den unteren Schwellenwert. Alle Eingangssignale, die unter diesem Wert liegen, werden als niedrig betrachtet […]