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Seb

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11.08.2013,
20:57
 

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen (Telekommunikation)

Hey,
ich habe mir hier die Seite zur Amplitudenmodulation durchgelesen und habe da ein Verständnisproblem, was die Seitenfrequenzen betrifft.

Also durch das eigentlich Signal wird doch nur der Pegel / Amplitude des Trägersignals verändert, also wie kommt es dann zu den zusätzlichen Frequenzen? Die entstandenen Frequenzen sind dann ja auch nicht das Nutzsignal selber sondern f_träger - f_nutzsignal und f_träger + f_nutzsignal.

Mich irritiert das, weil die eigentliche Frequenz des Trägers doch nicht verändert wird, sondern nur dessen Amplitude.

BernhardB(R)

Berlin,
11.08.2013,
21:47

@ Seb

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

Hi,

» Mich irritiert das, weil die eigentliche Frequenz des Trägers doch nicht
» verändert wird, sondern nur dessen Amplitude.

schon die Änderung der Amplitude genügt!
Du hast dann sofort kein periodisches Signal mit konstanter Amplitude mehr. Sowie sich die Amplitude ändert, treten im Spektrum außer der eigentlichen Trägerfrequenz zusätzliche Frequenzen auf. Auf diese zusätzlichen Frequenzen verteilt sich dann auch die Energie, die zur Übertragung der im modulierenden Signal enthaltenen Informationen erforderlich ist. (Ein konstanter, unmodulierter Träger kann keine Informationen übertragen.)

Im Falle einer konstanten Trägerfrequenz, die mit einem konstanten sinus- bzw. cosinusförmigen Signal amplitudenmoduliert wird, lässt sich die Lage dieser zusätzlichen Frequenzen ganz simpel mit Hilfe trigonometrischer Theoreme berechnen.

Bei komplizierteren Modulationsformen geht's dann nicht mehr ohne höhere Mathematik ab- Herr Fourier lässt grüßen.

Gruß
Bernhard

Seb

E-Mail

11.08.2013,
21:53

@ BernhardB

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» Hi,
»
» » Mich irritiert das, weil die eigentliche Frequenz des Trägers doch nicht
» » verändert wird, sondern nur dessen Amplitude.
»
» schon die Änderung der Amplitude genügt!
» Du hast dann sofort kein periodisches Signal mit konstanter Amplitude mehr.
» Sowie sich die Amplitude ändert, treten im Spektrum außer der eigentlichen
» Trägerfrequenz zusätzliche Frequenzen auf. Auf diese zusätzlichen
» Frequenzen verteilt sich dann auch die Energie, die zur Übertragung der im
» modulierenden Signal enthaltenen Informationen erforderlich ist. (Ein
» konstanter, unmodulierter Träger kann keine Informationen übertragen.)
»
» Im Falle einer konstanten Trägerfrequenz, die mit einem konstanten sinus-
» bzw. cosinusförmigen Signal amplitudenmoduliert wird, lässt sich die Lage
» dieser zusätzlichen Frequenzen ganz simpel mit Hilfe trigonometrischer
» Theoreme berechnen.
»
» Bei komplizierteren Modulationsformen geht's dann nicht mehr ohne höhere
» Mathematik ab- Herr Fourier lässt grüßen.
»
» Gruß
» Bernhard

Mh, aber wie kommts dazu, das die entstandenen Frequenzen nicht das Nutzsignal selber sind sondern Trägersignal +- Nutzsignal bei einem Sinusförmigen gleichmäßigen Signal?
Das klingt für mich nach einer einfachen Addition der Signale, aber das kann nicht sein, sonst würde sich die Trägerfrequenz verändern wie bei FM. (bei FM versteh ich das noch mit der Bandbreite.)

BernhardB(R)

Berlin,
11.08.2013,
22:16

@ Seb

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» Mh, aber wie kommts dazu, das die entstandenen Frequenzen nicht das
» Nutzsignal selber sind sondern Trägersignal +- Nutzsignal bei einem
» Sinusförmigen gleichmäßigen Signal?
» Das klingt für mich nach einer einfachen Addition der Signale,

Dann hättest Du im Spektrum aber nur Träger und die modulierende Frequenz. Für eine Signalübertragung würdest Du damit keinen Blumentopf gewinnen.
Amplitudenmodulation bedeutet eine Multiplikation beider Signale!

» aber das kann nicht sein, sonst würde sich die Trägerfrequenz verändern wie bei FM.
» (bei FM versteh ich das noch mit der Bandbreite.)

Echt? Theoretisch hat ein mit einem Sinus frequenzmoduliertes Signal eine unendliche Bandbreite. Herleitung führt auf Bessel- Funktionen.

Google doch einfach mal nach "amplitudenmodulation spektrum". Da findest Du schon was über die Mathematik dahinter.

Gruß
Bernhard

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
11.08.2013,
22:25

@ Seb

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» Mh, aber wie kommts dazu, das die entstandenen Frequenzen nicht das
» Nutzsignal selber sind sondern Trägersignal +- Nutzsignal bei einem
» Sinusförmigen gleichmäßigen Signal?
» Das klingt für mich nach einer einfachen Addition der Signale, aber das
» kann nicht sein, sonst würde sich die Trägerfrequenz verändern wie bei FM.

Fourier lässt sich nicht mehr anschaulich darstellen, wie das Transistormodell mit Wasser und Klappen. Dann muß man auf die Mathematik ausweichen und das ist nicht mehr so anschaulich.

Nein, bei AM hast du nicht einfach die Trägerfrequenz und die Modulaktionsfrequenz getrennt vorliegen. Die Trägerfrequenz wird MODULIERT und wenn eine Schwingung sich nicht unendliche Zeit fortsetzt, dann ergeben sich zusätzliche "Nebenfrequenzen". Zieh dir einige Artikel aus Wikipedia zu Modulation und Fourier rein. Dann solltest du das kapieren (falls du die Artikel verstehst) Oder ein gutes Lehrbuch, wo die Modulation erklärt wird.
Du betrachtest die Trägerfrequenz offensichtlich nur im Zeitbereich, du mußt nun umrechnen auf den Frequenzbereich (das macht Fourier) Und dann sieht es plötzlich ganz anders (unverständlicher ohne Mathematik-verständnis) aus.

hws

Seb

E-Mail

11.08.2013,
22:47

@ hws

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» Du betrachtest die Trägerfrequenz offensichtlich nur im Zeitbereich, du
» mußt nun umrechnen auf den Frequenzbereich (das macht Fourier) Und dann
» sieht es plötzlich ganz anders (unverständlicher ohne
» Mathematik-verständnis) aus.
»
» hws

Naja, getrennt war das jetzt nicht gemeint, sondern eher das es mich erstaunt, dass sich die Nebenfrequenzen genau in dem Abstand vom Trägersignal bewegen, die die Bandbreite des Nutzsignals umfasst. Also bei einem 2khz Signal und einer Trägerfrequenz von 900khz bei 898khz und 902khz.

Mathematikverständnis schon, nur das ich solche Komplizierten Formeln noch nie in der Schule hatte. Also Funktion in Funktion etc... und dann davon noch Integrale etc....

Wikipedia knallt eim meistens nur die Formeln vors Gesicht. In der Schule bekomme ich ja Mathematik auch anders beigebracht. Und manchmal habe ich bei Wikipedia eher das Gefühl vor einer Formelsammlung zu stehen als einer Enzyklopädie. Also zumindest wenn 3/4 der Seite Formeln einnimmt und 1/4 Text.

Was das addieren betrifft, das war auf die Schaltung auf der Seite bezogen:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0401181.htm
Da (addieren/subtrahieren)/Überlagern sich die Spannungen. Ich hab halt auch noch nie davon gehört das eine Amplitudenänderung Nebenfrequenzen erzeugt.

Falls hier jemand den Tremolo-Effekt kennt, wie man ihn gerne bei E-Gitarren-Verstärkern benutzt, da wird ja auch kontinuierlich die Amplitude verändert, aber deswegen höre ich keine zusätzlichen Töne / Frequenzen, sondern merke nur den Pegelunterschied.

xy(R)

E-Mail

11.08.2013,
23:10

@ Seb

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» Falls hier jemand den Tremolo-Effekt kennt, wie man ihn gerne bei
» E-Gitarren-Verstärkern benutzt, da wird ja auch kontinuierlich die
» Amplitude verändert, aber deswegen höre ich keine zusätzlichen Töne /
» Frequenzen, sondern merke nur den Pegelunterschied.

Du bist ein schlechtes Messgerät.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
11.08.2013,
23:13

@ Seb

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» bei Wikipedia eher das Gefühl vor einer Formelsammlung zu stehen als einer Enzyklopädie.

Dann mach es anschaulich. Such dir ein Program, was eine Fouriertransformation durchführt. Also eine Transformation aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich.

Nimm einen möglichst langen Sinus und jage ihn durch die Berechnung. Dann nimm einen Sinus mit nur 2 oder 3 Schwingungen (davor und dahinter = 0)
Was kommt dann raus?

Und dann eben eine Trägerfreauenz mit einer aufmodulierten Nutzfrequenz (erstmal einfacher Sinus)
Was kommt dann raus?

Und dann als Modulation einen Rechteck oder sonstwelches Frequenzgemisch.

» http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0401181.htm
» Da (addieren/subtrahieren)/Überlagern sich die Spannungen.

Die multiplizieren sich


» Falls hier jemand den Tremolo-Effekt kennt, wie man ihn gerne bei
» E-Gitarren-Verstärkern benutzt, da wird ja auch kontinuierlich die
» Amplitude verändert, aber deswegen höre ich keine zusätzlichen Töne /
» Frequenzen, sondern merke nur den Pegelunterschied.

Aha, und was hörst du?
Wenn du ein Oszilloskop mit Fourieranalyse hast oder einer Soundkarte mit entsprechender Software, wirst du genau das feststellen.

hws

Seb

E-Mail

11.08.2013,
23:31

@ hws

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» » http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0401181.htm
» » Da (addieren/subtrahieren)/Überlagern sich die Spannungen.
»
» Die multiplizieren sich
Mh, bei meinen Simulationen haben die sich einfach überlagert. Seit wann geben zwei Spannungen Seriell / Parallel das Produkt aus beiden?
Wenn ich jetzt deiner Argumentation Folge und wir jetzt mal von einem Momentanwert ausgehen wenn U1 = 5V und U2 = 3V kommt im Eingang des Verstärkers 15V rein. Nie und nimmer. Was ankommt sind 3V. 2V die über R1 (oben) abfallen und 3V über R2. Wie soll das auch gehn?! Die beiden Spannungsquellen hintereinander geschaltet ergeben nichmal 15V, wie sollen sie sich da multiplizieren?

Oder wie meinst du das?!

Seb

E-Mail

11.08.2013,
23:33

@ xy

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» » Falls hier jemand den Tremolo-Effekt kennt, wie man ihn gerne bei
» » E-Gitarren-Verstärkern benutzt, da wird ja auch kontinuierlich die
» » Amplitude verändert, aber deswegen höre ich keine zusätzlichen Töne /
» » Frequenzen, sondern merke nur den Pegelunterschied.
»
» Du bist ein schlechtes Messgerät.
Wenn du dabei andere Frequenzen wahrnimmst, okay, aber verwechsel das nicht mit Vibrato...

olit(R)

E-Mail

Berlin,
11.08.2013,
23:53

@ Seb

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

Da ich so wenig in der Lage bin wie du, den Mathematischen- Physikalischen Hintergrund zu ergründen, habe ich einfach akzeptiert, das die Trägerfrequenz +/- der Modulationsfrequenz schwankt.
So verstand ich auch, dass es bei einem Überlagerungsempfänger Eine Spiegelfrequenz gibt, die der Tuner empfängt. Diese Empfangsfrequenz, falls sie von einem Sender ausgestrahlt wird, wird erst im ZF-Teil ausgefiltert.
Es ist einfach so, dass man bestimmte Dinge akzeptieren sollte, auch wenn man sie nicht bis in ihre Grundfunktion versteht.
Es bringt dir nichts, die bekannten Erkenntnisse anzuzweifeln.

Gerd(R)

12.08.2013,
06:38

@ Seb

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» Falls hier jemand den Tremolo-Effekt kennt, wie man ihn gerne bei
» E-Gitarren-Verstärkern benutzt, da wird ja auch kontinuierlich die
» Amplitude verändert, aber deswegen höre ich keine zusätzlichen Töne /
» Frequenzen, sondern merke nur den Pegelunterschied.

Hallo,

dann mach das mal mit 200 Hz statt mit 5 oder 10

--
Ein Tröpfchen Öl von Zeit zu Zeit
trägt vieles bei zur Haltbarkeit!

I got 14 channels of shit in the TV.... Pink Floyd

Seb

E-Mail

12.08.2013,
07:35

@ Gerd

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» » Falls hier jemand den Tremolo-Effekt kennt, wie man ihn gerne bei
» » E-Gitarren-Verstärkern benutzt, da wird ja auch kontinuierlich die
» » Amplitude verändert, aber deswegen höre ich keine zusätzlichen Töne /
» » Frequenzen, sondern merke nur den Pegelunterschied.
»
» Hallo,
»
» dann mach das mal mit 200 Hz statt mit 5 oder 10

Wie meinst'n das, die E-Gitarre die Saiten hat die im 5 Hz Bereich Schwingen kenn ich noch nicht :D . Weis net mal ob nen E-Bass das schafft, aber glaube nicht.

Gerd(R)

12.08.2013,
07:57

@ Seb

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» » » Falls hier jemand den Tremolo-Effekt kennt, wie man ihn gerne bei
» » » E-Gitarren-Verstärkern benutzt, da wird ja auch kontinuierlich die
» » » Amplitude verändert, aber deswegen höre ich keine zusätzlichen Töne /
» » » Frequenzen, sondern merke nur den Pegelunterschied.
» »
» » Hallo,
» »
» » dann mach das mal mit 200 Hz statt mit 5 oder 10
»
» Wie meinst'n das, die E-Gitarre die Saiten hat die im 5 Hz Bereich
» Schwingen kenn ich noch nicht :D . Weis net mal ob nen E-Bass das schafft,
» aber glaube nicht.

Die Tremolofrequenz auf 100 oder 200 Hz erhöhen.
Bei der niedrigen Tremolofrequenz kriegst Du die zusätzlichen Töne doch gar nicht mit.
E-Gitarre ist ohnehin nur wenig geeignet für einen solchen Versuch. Ein sauberer Sinusgenerator ohne Oberwellen zeigt das viel deutlicher.

--
Ein Tröpfchen Öl von Zeit zu Zeit
trägt vieles bei zur Haltbarkeit!

I got 14 channels of shit in the TV.... Pink Floyd

Kendiman(R)

12.08.2013,
10:06

@ Seb

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

» » » http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0401181.htm
» » » Da (addieren/subtrahieren)/Überlagern sich die Spannungen.
» »
» » Die multiplizieren sich
» Mh, bei meinen Simulationen haben die sich einfach überlagert. Seit wann
» geben zwei Spannungen Seriell / Parallel das Produkt aus beiden?
» Wenn ich jetzt deiner Argumentation Folge und wir jetzt mal von einem
» Momentanwert ausgehen wenn U1 = 5V und U2 = 3V kommt im Eingang des
» Verstärkers 15V rein. Nie und nimmer. Was ankommt sind 3V. 2V die über R1
» (oben) abfallen und 3V über R2. Wie soll das auch gehn?! Die beiden
» Spannungsquellen hintereinander geschaltet ergeben nichmal 15V, wie sollen
» sie sich da multiplizieren?
»
» Oder wie meinst du das?!

Hallo,

wenn man 2 unterschiedliche Frequenzen zusammenbringen will,
so gibt es 2 Verfahren
1. Die Überlagerung ( F1 + F2)
2. Die Mischung (F1 , F2, F1+F2 , F1-F2)
Das Zustandekommen ist nur mathematisch zu erklären.
Der Vergleich zwischen Tremolo und AM-Modulation hinkt stark.
Such mal nach Mischer (Elektrinik ) und Amplitudenmadulation.

Folgende Seiten sind interessant:
http://www.demonstrations.wolfram.com/AmplitudeModulation/
http://www.elektroniktutor.de/signalkunde/am.html
http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/online_material/wellen/em_wellen/modulationsarten.htm
Zur Mischung habe ich ein Bild eigestellt.
Gruß Kendiman


Seb

E-Mail

12.08.2013,
11:46

@ Kendiman

Amplitudenmodulation - Seitenfrequenzen

Mh, warum hinkt es denn?