Quadratur Demodulation Block

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 PSK.

Das Folgende Bild zeit das Ergebnis der Demodulation eines einfachen frequenzmodulierten Einagangssignals:

Der Block ist empfindlich gegenüber Rauschen, da dadurch zusätzliche Frequenzanteile in die Bewertung des Signals eingehen. Vor dem Block ist daher eine Filterung essentiell.

Damit der Ausgangswert des Blocks für eine bestimmte Frequenzabweichung (z.B. den Hub bei FSK) genau den Wert 1.0 (oder einen definierten Pegel) erreicht, muss der Gain-Faktor korrekt berechnet werden. Wenn z.B. ein binäres FSK-Signal demoduliert werden soll, das zwischen +fhub und -fhub springt, bewirkt ein korrekt eingestellter Gain, dass dein demoduliertes Ausgangssignal zwischen +1 und -1 pendelt. Dies ist die ideale Vorbereitung für den nächsten Block im SDR-Flussgraph, den Binary Slicer (Entscheider), der alles über 0 als Bit “1” und alles unter 0 als Bit “0” interpretiert.

Berechnung von Gain:

G=fsample2πΔfG = \frac{f_{sample}}{2\pi \cdot \Delta f}