Unter Trägerrekonstruktion (Carrier Recovery) versteht man den Prozess, bei dem ein Empfänger das ursprüngliche Trägersignal (auch Carrier genannt) aus einem empfangenen modulierten Signal extrahiert. Dies ist ein wesentlicher Schritt in der Demodulation eines Signals, insbesondere bei digitalen Übertragungen.
Zur drahtlosen Signalübertragung wird ein Trägersignal moduliert. Beim Trägersignal handelt es sich dabei um eine Sinuswelle mit einer bestimmten Frequenz (Trägerfrequenz), die durch die Modulation in ihren Eigenschaften (Amplitude, Phase oder Frequenz) verändert wird, um die Daten zu kodieren. Das modulierte Signal wird dann über den Kanal gesendet.
Da am Empfänger das Signal oft verzerrt oder verrauscht ankommt, muss er das Trägersignal rekonstruriert werden, damit die eigentliche Demodulation erfolgen kann.
Folgende Schritte sind bei der Trägerrekonstruktion erforderlich:
Synchronisation:
Der Empfänger muss synchron mit dem Trägersignal des Senders arbeiten. Dazu wird der Empfänger so eingestellt, dass er dieselbe Trägerfrequenz wie der Sender verwendet.
Frequenzrekonstruktion:
- Phasenregelkreis (Phase-Locked Loop, PLL)
Ein PLL ist ein Regelkreis, der eine Phase und Frequenz des Eingangssignals mit einer von einem Oszillator erzeugten Referenzphase vergleicht.
Bei Abweichungen erzeugt der Phasendetektor ein Steuersignal, das den Frequenzgenerator solange anpasst, bis keine Abweichung mehr existiert. - Costas-Loop
Die Costas-Loop ist ein spezieller Phasenregelkreis, der für die Frequenzrekonstruktion bei phasenmodulierten Signalen (z. B. QPSK) entwickelt wurde. - Non-Coherent Detection
bei dieser Methode ist keine präzise Phasensynchronisation notwendig.
Sie wir daher z.B. bei einfachen Verfahren wie. ASK oder FSK eingesetzt. Diese methode ist sehr einfach zu implementieren, Diese Methode ist in der Regel robuster gegenüber Rauschsignalen, da sie sich auf die Gesamtenergie oder die Hüllkurve des Signals konzentriert, anstatt detaillierte Phasenverschiebungen auszuwerten.