Quadraturmodulation

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Die Quadraturmodulation ist ein Modulationsverfahren für elektromagnetische Wellen welches es ermöglicht zwei unabhängige Signale denselben Träger aufzumodulieren. Im Prinzip werden die beiden jeweils per Amplitudenmodulation auf einen Träger gleicher Frequenz jedoch um 90° verschobener moduliert und die beiden derart modulierten Träger

Mathematischer Hintergrund:

Zwei Sinus-Kurven die zueinander um 90° Wellenlänge) phasenverschoben sind (gleichbedeutend mit einer Sinus- einer Cosinus-Kurve) werden untereinander gezeichnet. Überall wo eine der Kurven ein Maximum oder Minimum hat die andere einen Nulldurchgang.
Bei einem amplitudenmodulierten Signal lässt sich durch Betrachten der das ursprüngliche Signal erkennen. Die Nulldurchgänge werden Signal nicht beeinflusst.
Durch die Addition von zwei amplitudenmodulierten die gemäß (1) um 90° phasenverschoben sind eine komplizierter anmutende Kurve eben die quadraturmodulierte
Jetzt kommt der mathematische Kniff:
Wenn ich die ursprüngliche unmodulierte Sinus-Kurve zum nehme und nur an den Stellen an die Sinuskurve Maxima hat die Werte der Kurve betrachte erkenne ich genau die Werte amplitudenmodulierten Sinus-Kurve wieder.
Genauso erkenne ich an den Maxima der die entsprechenden Werte der amplitudenmodulierten Cosinus-Kurve wieder.
Der Grund ist der dass (wie in erklärt) die jeweils andere Kurve an den Stellen überhaupt keinen Einfluss auf die quadraturmodulierte hat.

Wichtig ist - im Gegensatz zur Amplitudenmodulation - dass beim Empfang (Demodulation) des Signals der ursprüngliche unmodulierte Träger mit der richtigen Phasenlage zur Verfügung Aus diesem Grunde ist eine präzise Träger-Regenerierung

Anwendung in der Fernsehtechnik

Beim Farb-Fernsehen müssen zum Helligkeits-Signal des noch weitere Signale mit der Farbinformation übertragen Diese werden quadraturmoduliert und an geeigneter Stelle der Frequenzen des Schwarzweiß-Signals übertragen (siehe NTSC ). Da sich der bei der Quadraturmodulation wichtige Träger jedoch als Störung des Schwarzweiß-Bildes machen würde wird er nur als so Burst in den wenigen Mikrosekunden andauernden Pausen den einzelnen Bildzeilen übertragen. In der Zwischenzeit ein Oszillator im Fernsehempfänger das Signal selbst herstellen zu den bekannten Farb-Problemen bei NTSC führt.

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