Zeitliche Signalstrukturen sichtbar machen: Hüllkurven, Modulationen, Signalabsenkungen und Pulse
EMF-Klartext setzt bewusst einen Schwerpunkt auf Messverfahren, die den zeitlichen Verlauf hochfrequenter Signale untersuchen. Im Zentrum stehen Hüllkurvenmessungen mit Aufzeichnung über den Audio-Ausgang, I/Q-Rohdatenaufnahmen sowie die anschliessende Signalanalyse am Computer. Ergänzend werden konventionelle HF-Messungen mit einem Spektrumanalysator durchgeführt. Damit gehen wir über die übliche Darstellung von Hochfrequenzspektren und die Ermittlung von Beurteilungswerten für den NISV-Vollzug hinaus.
Unsere Fragen betreffen insbesondere wiederkehrende Signalabsenkungen, steile Flanken, Pulse und niederfrequente Takte. Ein gemittelter Pegel zeigt nicht, wann und wie schnell sich ein Signal verändert. Auch ein Hochfrequenzspektrum allein bildet diese zeitlichen Abläufe nicht vollständig ab.
Wer Signalstrukturen verstehen will, muss ihren zeitlichen Verlauf erfassen und gezielt auswerten. Deshalb liegt unser Schwerpunkt auf der Verbindung von Zeitdarstellung, FFT und Spektrogramm. Weitere Pegelmessungen allein beantworten die hier untersuchten Fragen nicht.
Diese Seite erläutert die dafür verwendeten Messaufbauten, die Auswertung und die Aussagekraft der Verfahren.
Ziel der Untersuchungen
Die Untersuchungen konzentrieren sich auf drei Fragen:
- Welche wiederkehrenden Einbrüche, Impulse und Schwankungen sind im aufgezeichneten Signal erkennbar?
- Welche regelmässigen Takte und Oberwellen lassen sich daraus bestimmen?
- Bleiben diese Muster über die Beobachtungsdauer bestehen oder verändern sie sich?
Der Schwerpunkt liegt auf der qualitativen Untersuchung von Signalformen und Wiederholungen. Eine genaue Bestimmung absoluter Feldstärken oder Leistungsflussdichten ist mit den hier beschriebenen, nicht kalibrierten Messaufbauten nicht Gegenstand der Untersuchungen.
Aussagekräftige Analysen mit begrenztem Budget
Als Verein verfügt EMF-Klartext über begrenzte finanzielle Mittel für die Anschaffung teurer Messtechnik. Deshalb setzen wir gezielt auf kostengünstige Messgeräte und flexible, softwaregestützte Analyseverfahren.
Ein begrenztes Vereinsbudget muss kein Hindernis sein, zeitliche Signalstrukturen sichtbar zu machen. Mit geeigneten Messaufbauten und sorgfältiger Auswertung lassen sich auch mit überschaubarem Aufwand wiederkehrende Takte, Signalabsenkungen und Modulationsmuster untersuchen. Entscheidend für die Aussagekraft sind die Eignung des Verfahrens, nachvollziehbare Analyseschritte und die Berücksichtigung der technischen Grenzen.
Hüllkurvenmessung: vom Messgerät zum Computer
Für viele Aufnahmen wurde ein eSMOG-Spion als breitbandiges Hochfrequenz-Messgerät mit Diodendetektor und Audio-Ausgang eingesetzt. Der Detektor macht zeitliche Schwankungen des empfangenen Hochfrequenzsignals als niederfrequentes Ausgangssignal zugänglich. Damit lassen sich Merkmale seiner Hüllkurve untersuchen.
Der Audio-Ausgang wurde über einen USB-Audio-Konverter mit einem Windows-PC verbunden. Aufgezeichnet wurde somit das Ausgangssignal des Detektors. Der hochfrequente Träger selbst wird über diesen Aufnahmeweg nicht digitalisiert.
Der typische Aufbau bestand aus:
eSMOG-Spion → Audio-Ausgang → USB-Audio-Konverter → Windows-PC
Für die Aufzeichnung der Signaldateien wurde primär Visual Analyser (VA) eingesetzt. Ausschlaggebend waren die für die Untersuchungen geeignete Auflösung und die Erfassung sehr tiefer Frequenzanteile. Im verwendeten Aufnahmeaufbau konnten damit auch Signalstrukturen unterhalb von 20 Hz aufgezeichnet werden.
Gerade dieser Frequenzbereich steht im Mittelpunkt der Untersuchungen. Eine Hochpassfilterung im Aufnahmeweg kann solche Anteile abschwächen oder unterdrücken und damit die anschliessende Auswertung verfälschen.
Da der Detektor breitbandig arbeitet, können mehrere empfangene Funkdienste und Sender zum Ausgangssignal beitragen. Eine erkannte Struktur lässt sich deshalb allein anhand dieser Aufnahme noch nicht eindeutig einem bestimmten Sender oder Funkdienst zuordnen.
I/Q-Aufnahmen mit RTL-SDR und SDR++
Als alternativer Signalweg wird ein RTL-SDR-Stick am Windows-PC mit der Software SDR++ eingesetzt. Damit werden I/Q-Rohdaten des ausgewählten Empfangsbereichs aufgezeichnet. Diese enthalten Amplituden- und Phaseninformationen innerhalb der erfassten Bandbreite und ermöglichen eine nachträgliche Untersuchung der Signalstruktur.
Dieser Aufnahmeweg ergänzt die Hüllkurvenmessung über den eSMOG-Spion: Die Hüllkurve wird hier rechnerisch aus den gespeicherten I/Q-Daten gewonnen. Daraus lassen sich Frequenzspitzen untersuchen und wiederkehrende Signalabsenkungen wie DAB+-Nullsymbole suchen.
Für die Einordnung sind insbesondere Empfangsfrequenz, Abtastrate, Bandbreite und Verstärkungseinstellungen zu dokumentieren.
Auswertung im Zeit- und Frequenzbereich
Zur Darstellung und weiteren Analyse der gespeicherten Hüllkurvenaufnahmen wurden Visual Analyser, Audacity und ocenaudio eingesetzt. Untersucht wurden der Zeitverlauf, die Frequenzanteile mittels FFT und deren zeitliche Entwicklung im Spektrogramm.
Zeitverlauf
Die Oszilloskop- beziehungsweise Zeitdarstellung zeigt, wie sich das aufgezeichnete Signal über die Zeit verändert. Wiederkehrende Einbrüche, Impulse und deren zeitliche Abstände können darin untersucht werden.
Frequenzanalyse mit FFT
Die schnelle Fourier-Transformation, kurz FFT, zerlegt einen ausgewählten Aufnahmeabschnitt in seine Frequenzanteile. Regelmässige zeitliche Muster können dadurch als Spitzen im Spektrum sichtbar werden.
Die Programme unterstützen unterschiedliche FFT-Fenstergrössen. Diese beeinflussen zusammen mit der Abtastrate, wie fein benachbarte Frequenzanteile unterschieden werden können. Gerade für die Untersuchung niederfrequenter Takte ist die Wahl geeigneter Analyseparameter entscheidend.
Bei der FFT einer Hüllkurve beschreiben die angezeigten Frequenzen die zeitlichen Schwankungen des Signals. Sie sind von den hochfrequenten Sendefrequenzen zu unterscheiden.
Spektrogramm
Ein Spektrogramm zeigt, wie sich die Frequenzanteile während einer Aufnahme verändern. Damit lässt sich beispielsweise untersuchen, ob eine Struktur über längere Zeit bestehen bleibt oder nur zeitweise auftritt.
KI-gestützte Analyse
Zusätzlich wurden KI-gestützte Analysewerkzeuge zur Verarbeitung von Hüllkurven- und I/Q-Aufnahmen eingesetzt. Dazu gehören die gezielte Suche nach Frequenzspitzen und Signalabsenkungen sowie die Untersuchung wiederkehrender Muster.
Diese Werkzeuge ermöglichen flexibel angepasste Auswertungen und bieten damit für bestimmte Aufgaben eine Alternative zu den vorgegebenen Analysefunktionen konventioneller Software. Analysefenster und Auswerteverfahren können gezielt an die jeweilige Fragestellung angepasst werden. Grundlage bleiben die aufgezeichneten Signaldaten und nachvollziehbare, überprüfbare Berechnungen.
HF-Messungen mit Spektrumanalysator und Log-Per-Antenne
Ergänzend werden konventionelle Hochfrequenzmessungen mit einem Anritsu Spectrum Master MS2721A und einer für den untersuchten Frequenzbereich geeigneten logarithmisch-periodischen Antenne (Log-Per-Antenne) durchgeführt. Damit lassen sich die empfangenen Signale im Hochfrequenzspektrum darstellen und ausgewählte Frequenzbereiche gezielt untersuchen.
Im Zero-Span-Betrieb wird zusätzlich der zeitliche Pegelverlauf innerhalb eines ausgewählten Empfangsbereichs erfasst. Damit ergänzt dieser Messaufbau die Hüllkurvenaufnahmen über den eSMOG-Spion und die I/Q-Aufnahmen mit dem RTL-SDR.
Für die Einordnung der Ergebnisse sind insbesondere Antennenausrichtung und Polarisation sowie Mittenfrequenz, Filterbandbreiten, Detektor, Verstärkungs- beziehungsweise Dämpfungseinstellungen und Beobachtungsdauer massgebend.
Aussagekraft und Grenzen
Die verwendeten Geräte sind nicht kalibriert. Die Aufnahmen dienen der Untersuchung von Signalstrukturen und ersetzen keine kalibrierte Expositionsmessung.
Auch bei einer qualitativen Untersuchung beeinflusst die gesamte Messkette das Ergebnis. Dazu gehören die Eigenschaften des Empfängers beziehungsweise Diodendetektors, der Aufnahmeweg und die Software-Einstellungen. Besonders bei sehr niedrigen Frequenzen muss berücksichtigt werden, ob der jeweilige Aufnahmeweg diese ausreichend überträgt. Die verfügbare Bandbreite begrenzt zudem, wie genau kurze Pulse und steile Flanken dargestellt werden können. Übersteuerung, Filter und Störeinflüsse können das Signal zusätzlich verändern.
Für eine nachvollziehbare Einordnung sind deshalb Angaben zum Messaufbau, zu den Aufnahmebedingungen und zu den Auswertungseinstellungen wesentlich. Wiederholungs- und Vergleichsmessungen helfen, auffällige Strukturen zu überprüfen. Aus einer technischen Signalaufnahme allein lässt sich keine gesundheitliche Wirkung ableiten.
Unabhängige Überprüfung
Unsere Untersuchungen können konkrete Ansatzpunkte für unabhängige Nachmessungen durch Behörden und Fachstellen liefern. Diese können bei Bedarf die beobachteten Signalstrukturen mit geeigneter, kalibrierter Messtechnik unter vergleichbaren Bedingungen überprüfen und genauer quantifizieren. Entscheidend ist, dass dabei die untersuchten zeitlichen Merkmale – Signalabsenkungen, Flanken, Pulse und niederfrequente Takte – gezielt erfasst werden.
Die DAB+-spezifischen Erklärungen und ausgewählte Messabbildungen befinden sich auf der Seite Technik und Signalstruktur.