refactor: digital iq
This commit is contained in:
@@ -32,23 +32,3 @@ Nehmen wir ein praktisches Beispiel wie im Fall eines CD-Players, der mit einer
|
|||||||
Mit der folgenden Aufgabe kannst du dein Wissen zum Abtasttheorem testen.
|
Mit der folgenden Aufgabe kannst du dein Wissen zum Abtasttheorem testen.
|
||||||
|
|
||||||
[question:AF619]
|
[question:AF619]
|
||||||
|
|
||||||
Im vorherigen Kapitel haben wir die I/Q-Darstellung und den I/Q-Modulator kennengelernt. In einem digitalen System werden die beiden Komponenten I und Q als zwei getrennte digitale Datenströme verarbeitet. Diese können durch digitale Signalverarbeitung erzeugt, verändert und ausgewertet werden.
|
|
||||||
|
|
||||||
Auf der Empfängerseite wird das Eingangssignal dazu mit zwei Signalen gleicher Frequenz gemischt, die um $\qty{90}{\degree}$ gegeneinander phasenverschoben sind. Dadurch entstehen ein I- und ein Q-Signal. Beide Signale werden anschließend jeweils mit einem A/D-Umsetzer digitalisiert und können danach digital weiterverarbeitet werden. Auf der Senderseite funktioniert der Vorgang umgekehrt: Digitale I- und Q-Datenströme werden mit zwei D/A-Umsetzern in analoge Signale umgewandelt und anschließend einem I/Q-Modulator zugeführt.
|
|
||||||
|
|
||||||
Ein digitaler I/Q-Datenstrom kann einen Frequenzbereich um eine bestimmte Mittenfrequenz herum darstellen. Dabei werden Frequenzen unterhalb der Mittenfrequenz durch negative und Frequenzen oberhalb der Mittenfrequenz durch positive Frequenzabweichungen beschrieben.
|
|
||||||
|
|
||||||
Wird ein Eingangssignal beispielsweise mit zwei um $\qty{90}{\degree}$ gegeneinander phasenverschobenen Signalen von jeweils $\qty{435}{\mega\hertz}$ gemischt, repräsentiert der entstehende I/Q-Datenstrom einen Frequenzbereich um die Mittenfrequenz von $\qty{435}{\mega\hertz}$.
|
|
||||||
|
|
||||||
Wie groß dieser Frequenzbereich ist, hängt von der Abtastrate ab. Werden sowohl I als auch Q mit einer Abtastrate von $f_\mathrm{S}$ abgetastet, kann idealerweise ein Frequenzbereich von
|
|
||||||
|
|
||||||
$-\frac{f_\mathrm{S}}{2}$ bis $+\frac{f_\mathrm{S}}{2}$
|
|
||||||
|
|
||||||
um die Mittenfrequenz dargestellt werden. Die insgesamt darstellbare Bandbreite entspricht damit der Abtastrate $f_\mathrm{S}$.
|
|
||||||
|
|
||||||
Werden beispielsweise I und Q jeweils mit $\qty{10}{\mega\sample\per\second}$ abgetastet, kann der I/Q-Datenstrom einen Frequenzbereich von $\qty{-5}{\mega\hertz}$ bis $\qty{+5}{\mega\hertz}$ um die Mittenfrequenz darstellen. Bei einer Mittenfrequenz von $\qty{435}{\mega\hertz}$ entspricht dies einem Frequenzbereich von $\qty{430}{\mega\hertz}$ bis $\qty{440}{\mega\hertz}$.
|
|
||||||
|
|
||||||
[question:AF634]
|
|
||||||
[question:AF635]
|
|
||||||
[question:AF636]
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,19 @@
|
|||||||
|
Im vorherigen Kapitel haben wir die I/Q-Darstellung und den I/Q-Modulator kennengelernt. In einem digitalen System werden die beiden Komponenten I und Q als zwei getrennte digitale Datenströme verarbeitet. Diese können durch digitale Signalverarbeitung erzeugt, verändert und ausgewertet werden.
|
||||||
|
|
||||||
|
Auf der Empfängerseite wird das Eingangssignal dazu mit zwei Signalen gleicher Frequenz gemischt, die um $\qty{90}{\degree}$ gegeneinander phasenverschoben sind. Dadurch entstehen ein I- und ein Q-Signal. Beide Signale werden anschließend jeweils mit einem A/D-Umsetzer digitalisiert und können danach digital weiterverarbeitet werden. Auf der Senderseite funktioniert der Vorgang umgekehrt: Digitale I- und Q-Datenströme werden mit zwei D/A-Umsetzern in analoge Signale umgewandelt und anschließend einem I/Q-Modulator zugeführt.
|
||||||
|
|
||||||
|
Ein digitaler I/Q-Datenstrom kann einen Frequenzbereich um eine bestimmte Mittenfrequenz herum darstellen. Dabei werden Frequenzen unterhalb der Mittenfrequenz durch negative und Frequenzen oberhalb der Mittenfrequenz durch positive Frequenzabweichungen beschrieben.
|
||||||
|
|
||||||
|
Wird ein Eingangssignal beispielsweise mit zwei um $\qty{90}{\degree}$ gegeneinander phasenverschobenen Signalen von jeweils $\qty{435}{\mega\hertz}$ gemischt, repräsentiert der entstehende I/Q-Datenstrom einen Frequenzbereich um die Mittenfrequenz von $\qty{435}{\mega\hertz}$.
|
||||||
|
|
||||||
|
Wie groß dieser Frequenzbereich ist, hängt von der Abtastrate ab. Werden sowohl I als auch Q mit einer Abtastrate von $f_\mathrm{S}$ abgetastet, kann idealerweise ein Frequenzbereich von
|
||||||
|
|
||||||
|
$-\frac{f_\mathrm{S}}{2}$ bis $+\frac{f_\mathrm{S}}{2}$
|
||||||
|
|
||||||
|
um die Mittenfrequenz dargestellt werden. Die insgesamt darstellbare Bandbreite entspricht damit der Abtastrate $f_\mathrm{S}$.
|
||||||
|
|
||||||
|
Werden beispielsweise I und Q jeweils mit $\qty{10}{\mega\sample\per\second}$ abgetastet, kann der I/Q-Datenstrom einen Frequenzbereich von $\qty{-5}{\mega\hertz}$ bis $\qty{+5}{\mega\hertz}$ um die Mittenfrequenz darstellen. Bei einer Mittenfrequenz von $\qty{435}{\mega\hertz}$ entspricht dies einem Frequenzbereich von $\qty{430}{\mega\hertz}$ bis $\qty{440}{\mega\hertz}$.
|
||||||
|
|
||||||
|
[question:AF634]
|
||||||
|
[question:AF635]
|
||||||
|
[question:AF636]
|
||||||
@@ -52,32 +52,4 @@
|
|||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
|
|
||||||
[question:AF619]
|
[question:AF619]
|
||||||
|
|
||||||
---
|
|
||||||
|
|
||||||
### Abbildung des Frequenzbereichs beim I/Q-Verfahren
|
|
||||||
|
|
||||||
* Der I/Q-Datenstrom bildet den Frequenzbereich um eine Mittenfrequenz ab
|
|
||||||
* Beispiel:
|
|
||||||
* $\qty{435}{\mega\hertz}$-Träger
|
|
||||||
* Abtastrate von $\num{10}$ Mio. Samples/s $\rightarrow$ Bandbreite = $\qty{10}{\mega\hertz}$ ($\pm\qty{5}{\mega\hertz}$ um die Mittenfrequenz)
|
|
||||||
* Abgedeckter Bereich: ca. $\qty{430}{\mega\hertz}$ bis $\qty{440}{\mega\hertz}$
|
|
||||||
|
|
||||||
---
|
|
||||||
|
|
||||||
[question:AF634]
|
|
||||||
|
|
||||||
---
|
|
||||||
|
|
||||||
### Abhängigkeit der Bandbreite von der Abtastrate
|
|
||||||
|
|
||||||
* Die abgedeckte Bandbreite in $\unit{\hertz}$ entspricht der Abtastrate in Samples pro Sekunde
|
|
||||||
|
|
||||||
---
|
|
||||||
|
|
||||||
[question:AF635]
|
|
||||||
|
|
||||||
---
|
|
||||||
|
|
||||||
[question:AF636]
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,25 @@
|
|||||||
|
### Abbildung des Frequenzbereichs beim I/Q-Verfahren
|
||||||
|
|
||||||
|
* Der I/Q-Datenstrom bildet den Frequenzbereich um eine Mittenfrequenz ab
|
||||||
|
* Beispiel:
|
||||||
|
* $\qty{435}{\mega\hertz}$-Träger
|
||||||
|
* Abtastrate von $\num{10}$ Mio. Samples/s $\rightarrow$ Bandbreite = $\qty{10}{\mega\hertz}$ ($\pm\qty{5}{\mega\hertz}$ um die Mittenfrequenz)
|
||||||
|
* Abgedeckter Bereich: ca. $\qty{430}{\mega\hertz}$ bis $\qty{440}{\mega\hertz}$
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
[question:AF634]
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
### Abhängigkeit der Bandbreite von der Abtastrate
|
||||||
|
|
||||||
|
* Die abgedeckte Bandbreite in $\unit{\hertz}$ entspricht der Abtastrate in Samples pro Sekunde
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
[question:AF635]
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
[question:AF636]
|
||||||
@@ -872,6 +872,13 @@
|
|||||||
"class": "A",
|
"class": "A",
|
||||||
"video_url": null
|
"video_url": null
|
||||||
},
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"title": "Digitale I/Q-Signalverarbeitung",
|
||||||
|
"ident": "digital_iq",
|
||||||
|
"status": "alpha",
|
||||||
|
"class": "A",
|
||||||
|
"video_url": null
|
||||||
|
},
|
||||||
{
|
{
|
||||||
"title": "Latenz",
|
"title": "Latenz",
|
||||||
"ident": "latenz",
|
"ident": "latenz",
|
||||||
|
|||||||
@@ -1420,6 +1420,13 @@
|
|||||||
"class": "A",
|
"class": "A",
|
||||||
"video_url": null
|
"video_url": null
|
||||||
},
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"title": "Digitale I/Q-Signalverarbeitung",
|
||||||
|
"ident": "digital_iq",
|
||||||
|
"status": "alpha",
|
||||||
|
"class": "A",
|
||||||
|
"video_url": null
|
||||||
|
},
|
||||||
{
|
{
|
||||||
"title": "Latenz",
|
"title": "Latenz",
|
||||||
"ident": "latenz",
|
"ident": "latenz",
|
||||||
|
|||||||
@@ -2061,6 +2061,13 @@
|
|||||||
"class": "A",
|
"class": "A",
|
||||||
"video_url": null
|
"video_url": null
|
||||||
},
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
"title": "Digitale I/Q-Signalverarbeitung",
|
||||||
|
"ident": "digital_iq",
|
||||||
|
"status": "alpha",
|
||||||
|
"class": "A",
|
||||||
|
"video_url": null
|
||||||
|
},
|
||||||
{
|
{
|
||||||
"title": "Latenz",
|
"title": "Latenz",
|
||||||
"ident": "latenz",
|
"ident": "latenz",
|
||||||
|
|||||||
Reference in New Issue
Block a user