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Modulation / Demodulation

Wie Informationen einem Trägersignal aufgeprägt werden — und was ihre Demodulation erschwert.

Modulation ist ein Prozess, bei dem Informationen auf ein Trägersignal aufgesetzt werden, um sie über eine Kommunikationsstrecke zu übertragen. Die ältesten Verfahren sind analoge Methoden, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelt wurden und teilweise noch heute im Einsatz sind.

Amplitudenmodulation (AM)

Bei der Amplitudenmodulation codieren Amplitudenänderungen die Information. AM wurde ursprünglich für den Rundfunk auf Lang-, Mittel- und Kurzwelle eingesetzt. Auch wenn es heute seltener genutzt wird, werden AM-Sender immer noch für bestimmte Anwendungen eingesetzt. Das VHF-Band (118–136 MHz) unterstützt z.B. die Flugfunk-Kommunikation zwischen Flugzeugen und der Flugsicherung.

Frequenzmodulation (FM)

Die Frequenzmodulation ist eine analoge Modulationsart, bei der die Frequenz eines Trägersignals in Abhängigkeit von der Information verändert wird. In den 1930er-Jahren entwickelt, bietet FM hohe Audioqualität und Störfestigkeit für terrestrischen Rundfunk, Mobilfunknetze, Amateurfunk und drahtlose Audiosysteme. Sie wird schrittweise durch DAB abgelöst.

Phasenmodulation (PM)

Bei der Phasenmodulation codieren Phasenverschiebungen die Daten. Ebenfalls in den 1930er-Jahren entwickelt, findet PM Anwendung in Satellitenkommunikation, drahtlosem Breitband, Mobilfunknetzen, Radarsystemen und der Glasfaserkommunikation.

Einflussfaktoren bei der Demodulation

Fünf zentrale Faktoren beeinflussen die Demodulation von SDR-Signalen:

  1. Rauschen – in Funksignalen stets vorhanden; wird durch Filterung und Rauschunterdrückungsalgorithmen gemindert
  2. Frequenzdrift – verursacht durch den Doppler-Effekt oder andere Einflüsse; korrigiert durch automatische Frequenzregelung (AFC)
  3. Synchronisation – erfordert Taktabgleich bei digitalen Signalen; Phase-Locked-Loop-Verfahren (PLL) helfen dabei
  4. Komplexität – fortgeschrittene Modulationsarten (OFDM) erfordern hohe Rechenleistung
  5. Intermodulationsverzerrungen – verursacht durch Übersteuerung des Empfängers; reduziert durch Filterung