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Thema: Modulationsverfahren

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Modulationsverfahren

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    Servus

    Es gibt ja folgende Modulationsverfahren:
    - Amplituden-
    - Phasen-
    - Frequenzmodulation

    Nun haben wir die aber nur genannt bekommen. Nicht wie sie (technisch, elektronisch) funktionieren und welche man am besten wann benutzt und wo die vorteile untereinander liegen.

    Ich wurde neugierig und würde gerne mehr erfahren. Zum Beispiel finde ich die Übertragung von Spannung und Daten kontaktlos über zwei (Luft-)Spulen sehr Interessant. Es gibt hier im Forum eine Propeller Clock vom User "Cheeco" (glaube der hies so) der das so macht. Den Link habe ich leider nicht mehr. Ich habe mir die Simulation angesehen und zum teil verstanden, allerdings ist das immer noch relativ theoretisch. Die Technische Seite (Modulation-->Demodulation) würde mich doch noch interessieren.


    Grüße

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Wenn du hier nach Modulation suchst bekommst du eine Menge zum lesen
    www.elektronik-kompendium.de/
    Grüsse Hubert
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  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Jup ich weis. Allerdings erzählen die von der Praxis auch nur was über die Amplitudenmodulation :/

    Und ich frage mich ob ich denn wirklich per Amplituden Modulation über zwei Luftspulen Daten mit RS232 Durchsatz übertragen kann... Kann ich mir irgendwie nicht so richtig vorstellen.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Wenn man Sprache übertragen kann, Radio, warum dann nicht auch Daten. DCF77 ist z.B. Amplitudenmodulation.
    Grüsse Hubert
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  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Stimmt auch wieder daran habe ich nicht gedacht Wenn das nich so blöd zu Messen wäre würde ich einfach mal ins Labor gehen und das tun ... Simulieren ist irgendwie doof, ich finde da keinen richtigen Ansatz. Die Gleichungen für die Spule bekomme ich noch zusammen, was ich dann nicht reinbekomme ist die Rotationsfrequenz der äußeren Spule (Stichwort Propeller Clock)...

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Die Rotationsfrequenz ist unwichtig, es wird nur die Impulsdauer bzw. Einschaltdauer gemessen.
    Z.B.: Kurzer Puls = 0, langer Puls = 1, doppelt Langer Puls = Startbit.
    Es wird also nur der Träger für eine gewisse zeit eingeschaltet, das sieht dann so aus:
    Code:
    | sei eine Periode der Trägerfrequenz
    |||||||||| Stellt dann eine 0 da
    ||||||||||||||||||||  Stellt dann eine 1 da
    ||||||||||||||||||||||||||||||  Stellt dann das Startbit da
    __ ist eine Pause
    Das Signal sieht dann zum beispiel für 0101 so aus
    ___||||||||||||||||||||||||||||||____||||||||||____||||||||||||||||||||____||||||||||____||||||||||||||||||||___
        Startbit                             0            1                       0            1
    
    Für die Spule:
    __------------____----____--------____----____--------____
       Startbit        0       1           0       1
    (Keine Trägerfrequenz, nur Spanung an ( - ) und Spannung aus( _ ))
    Zur Datenbandbreite: Der Durchsatz hängt von der Trägerfrequenz ab, die um ein oder zwei Zehnerpotenzen höher sein muss als die Signalfrequenz.

    Eine Erklärung gibt es unter http://www.sbprojects.com/knowledge/ir/ir.htm, jedoch auf Englisch und auf Fernbedienungen bezogen aber das Prinzip ist das gleiche.

    Hoffe es ist verständlich.
    Gruss Lorcan

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Gut, das ist ja soweit klar. Spaßig ist an der Geschichte aber das die Platine die die Daten empfängt auch über diesen Weg mit Spannung versorgt wird. Heist in dem Konkreten Propeller Clock Fall: Rechtecksignal wird auf die Spule gegeben und das Signal aufmoduliert (glaube auch Amplitudenmodulation) und der Empfänger wird über dieses Signal dann ebenfalls mit Spannung versorgt.

    Wenn ich nun Pausen im Signal habe ist das ja wenig förderlic hfür die Spannungsversorung ...

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Wenn Du eine gleichmässige Amplitude des Trägersignals = Leistungsübertragung haben möchtest, wäre die Frequenzmodulation für dein Vorhaben vermutlich besser geeignet.

    Dabei ist der Träger immer gleich groß, nur die Frequenz des Trägers wird geringfügig verändert.

    Ausserdem wirken sich Spannungsunterschiede bei der Übertragung, die durch die Rotation entstehen nicht auf das demodulierte Signal aus.

    Wenn die Frequenzen des Trägers nicht zu hoch sind, kannst Du die Modulation (- Vorschlag PWM im 50/50% mit veränderlicher Frequenz laufen lassen -) sowie die Demodulation (- Vorschlag, die Periodendauer des empfangenen Signals auswerten -) per Software im Controller machen lassen.

    Ein paar Kilohertz sollten da als Trägerfrequenz schon drin sein.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Im genannten Beispiel wurde eine H-Brücke als Rechteckgenerator Misbraucht. Gut, hat auch den Sinn das ein Rechteck einfacher zu Generieren ist als ein schöner Sinus (soweit ich mich erinnere).

    Ich Moduliere ja nur wenn die Strecke über die ich übertragen will größer bzw Störanfälliger wird oder? Um Quasi mein Signal zu "Codieren" und damit weniger Störanfällig zu machen

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Modulieren wird man auch ohne störungen müssen, denn es geht ja darum Daten und Leistung zusammenzuführen. Selbst die Übertragung per UART ist eine Art der Modulation.

    Bei der kurzen übertragungsstrecke und dann auch noch ohne viel strörungen von außen ist die störanfälligkeit eher klein Problem, eher schon die Störabstrahlungen nach außen. Neben der eigentlichen Modulation wird man wahrscheinlich die daten vorher noch etwas aufbereiten müssen, damit zum Beispiel im mittel jedes 2 te bit gesetzt ist und keine sehr langen phasen mit konstantem Bitwert vorkommen.

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