Trägerrekonstruktion

Unter Trägerrekonstruktion (Carrier Recovery) versteht man den Prozess, bei dem ein Empfänger die Frequenz und Phase des ursprünglichen Trägersignals aus einem empfangenen modulierten Signal extrahiert. Dies ist die fundamentale Voraussetzung für die kohärente Demodulation, bei der das Signal phasenrichtig zurück ins Basisband versetzt werden muss.

Auf dem Übertragungsweg wird das Signal durch Rauschen, Dämpfung, Doppler-Verschiebungen und Frequenzdriften der Sende- und Empfangsoszillatoren verändert. Da digitale Modulationsverfahren (wie QAM oder PSK) Informationen direkt in der Phase codieren, muss der Empfänger den exakten Phasenbezug des Senders rekonstruieren, um Bitfehler bei der Entscheidung zu vermeiden.

Die beiden wichtigsten Werkzeuge dafür sind der Phase Locked Loop und die Costas Loop — beide dort ausführlich hergeleitet. Eine dritte Option kommt ganz ohne Trägerrekonstruktion aus:

Alternative: Nicht-kohärente Demodulation (Non-Coherent Detection)

Bei einigen einfacheren Modulationsverfahren (wie ASK/OOK oder nicht-kohärenter FSK) kann auf eine aufwendige Trägerrekonstruktion verzichtet werden.

• Funktionsweise: Es wird lediglich die Hüllkurve (die Amplitude) oder die Gesamtenergie des Signals ausgewertet (z. B. mittels Diode und Glättungskondensator).
• Kompromiss: Diese Methode ist technisch sehr einfach zu realisieren und immun gegen Phasenrauschen. Allerdings ist sie theoretisch anfälliger für Rauschen (erfordert ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis für dieselbe Fehlerrate) und kann für reine phasenbasierte Verfahren wie QPSK oder QAM nicht verwendet werden.