ZusammenfassungDie Übertragungsfunktion eines mechanischen Systems ist eine der wichtigsten Messgrößen in der Schwingungsanalyse. Um die Übertragungsfunktion möglichst breitbandig bestimmen zu können, wird eine breitbandige Anregung benötigt, welche z.B. durch eine Plasmaanregung realisiert werden kann. Allerdings stellt die Bestimmung des Spektrums einer solchen Plasmaanregung, welche für die Ermittlung der Übertragungsfunktion notwendig ist, zurzeit noch eine Herausforderung in der Forschung dar. In diesem Beitrag bestimmen wir das Anregungsspektrum durch ein Simulationsmodell und vergleichen das Ergebnis mit dem Resultat einer bisher typischerweise eingesetzten experimentellen Schätzmethode. Der vorgestellte Ansatz benötigt einen deutlich geringeren Aufwand und stellt damit für praktische Anwendungen eine gute Alternative zum aktuellen Stand der Technik dar.

In many communication and sensor applications, receivers digitize phase-modulated carrier signals directly by analog-to-digital converters. The obtained phase-modulated digital carrier signals are numerically demodulated in order to extract the relevant information. However, the limited dynamic range of the analog-to-digital converter may reduce the carrier-to-noise ratio of carrier signals after digitization. Correspondingly, the resolution of the demodulated digital signal is degraded. We demonstrate a sampling and demodulation scheme for phase-modulated signals with a small modulation index. Our new scheme overcomes the limitation due to digital noise defined by the analog-to-digital converter. Through simulations and experiments, we provide evidence that our method can improve the resolution of the demodulated digital signal, when the carrier-to-noise ratio of phase-modulated signals is limited by digital noise. Our proposed method is applicable, for example, to solve the problem of a possible degradation of measurement resolution after digital demodulation in heterodyne interferometers measuring small vibration amplitudes.