Digitale Übertragungsverfahren

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Binäres Zahlensystem

Dezimalsystem

  • Menschen sind es gewohnt, die zehn Ziffern von $\num{0}$ bis $\num{9}$ zu benutzen
  • Man spricht von einem Zehner- oder Dezimalsystem
*Binärsystem* * Für Computer ist es hingegen einfacher mit nur 2 Ziffern zu arbeiten: Der $\num{0}$ und der $\num{1}$ * Dies entspricht zwei Zuständen: Beispielsweise ausgeschaltet und eingeschaltet oder auch $0 V$ und $5 V$
  • Mit zwei Bits schon vier ($\num{00}$, $\num{01}$, $\num{10}$ und $\num{11}$) und mit jedem weiteren Bit jeweils doppelt so viele
  • Mathematisch ausgedrückt: Mit $n$ Bits lassen sich $2^n$ verschiedene Zahlen darstellen
  • Neben Binärzahl wird auch Dualzahl gesagt

Binärzahlen in Dezimale Zahlen am Beispiel von $\num{10001110}$

$2^7$$2^6$$2^5$$2^4$$2^3$$2^2$$2^1$$2^0$
$\num{128}$$\num{64}$$\num{32}$$\num{16}$$\num{8}$$\num{4}$$\num{2}$$\num{1}$
$\num{1}$$\num{0}$$\num{0}$$\num{0}$$\num{1}$$\num{1}$$\num{1}$$\num{0}$
Tabelle EA-12.1.1: Stellenwerte der achtstelligen Dualzahl $\num{10001110}$
$128 + 8 + 4 + 2 = 142$

Digimode per SSB

  • Im Gegensatz zur Sprache benötigen viele Digimodes weniger Bandbreite
  • Z.B. BPSK31 mit $31,25 Hz$ oder FT8 mit $50 Hz$
  • Die erzeugten Töne werden in SSB moduliert
  • Die Bandbreite des ausgestrahlten Signals bleibt dabei gleich

Empfang von Digimodes

* Beim Empfang von SSB können in der üblichen Bandbreite von $2,4 kHz$ mehrere schmalbandige Digimodes empfangen werden * FT8: $\frac{2400 Hz}{50 Hz}$ = max. $\num{48}$ Signale * BPSK31: $\frac{2400 Hz}{31,25 Hz}$ = max. $\num{76}$ Signale * Am Computer wird dann das gewünschte Digimode-Signal selektiert
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<p>Ein Diagramm mit der Beschriftung "FT8" oben. Links ist eine vertikale Skala mit den Werten "0 s", "6 s" und "12 s". Unten ist eine horizontale Skala mit den Werten "14074,3 kHz", "14075,25 kHz" und "14076,2 kHz". Das Bild zeigt mehrere vertikale, sich wellenartig bewegende Linien in verschiedenen Blau- und Weißtönen auf einem dunkelblauen Hintergrund.">
<figcaption>Abbildung EA-12.2.1: Wasserfalldiagramm vom Empfang von mehreren Digimode-Signalen innerhalb der SSB-Bandbreite von $2,4 kHz$. Jede Spalte ist die Übertragung eines anderen Signals</figcaption></p>
</figure>
</div>
</section>
<section><div class= * *Slow-Scan Television* ist die Übertragung von Standbildern mittels Digimodes * Zeilenweise Übertragung von Bildern * Verschiedene Verfahren mit verschiedenen Auflösungen und Übertragungsgeschwindigkeiten * Bandbreite unter $3 kHz$ und in Kurzwellenbändern nutzbar
1) Kurzbeschreibung: SSTV-Bild von ON1GA an F6BIB mit Foto des Raumschiffs Orion im Hintergrund und regenbogenfarbenem Amateurtext; unten links ein weiteres, verrauschtes Bild.
<ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt ein per SSTV übertragenes und teilweise verrauschtes Bild von ON1GA (Kopfzeile „ON1GA Flemalle-Haute JO20RO“) an F1BIB. In Regenbogenfarben steht in vier Zeilen Amateurtext: „F1BIB“ „575 ON1GA“ „TNX For QSO“ „73 GL“. Unten links gibt es ein Foto in einem Rahmen, dessen Inhalt durch das Rauschen nicht identifizierbar ist. Im Hintergrund erstreckt sich über das gesamte Bild ein Schwarzweiß-Foto des Orion-Raumschiffes.">
    Abbildung EA-12.2.1: Bestätigung einer SSTV Verbindung an F1BIB von ON1GA mit dem RST 575 und zusätzlich dem ursprünglich empfangenen Bild
    • Amateur Television ist die Übertragung von Bewegtbildern
    • Benötigt mehrere MHz Bandbreite ($6 MHz$ und mehr)
    • Deshalb nur ab $70 cm$-Band aufwärts nutzbar

    9600-Port

    • Dieser ist oft mit DATA oder 9600 beschriftet
    • 9600 entsprechend der Datenrate in Baud ($Bd$), die damit übertragen werden kann
    • Daran wird direkt das TNC (Terminal Node Controller) vom Computer angeschlossen
    • Heute oft direkt als USB-Anschluss ausgeführt
    • Sowohl Senden als auch Empfang findet ohne NF-Filter und NF-Endstufe statt
    • Es wird direkt der FM-Modulator oder FM-Demodulator angesprochen
    • Signale werden nicht verzerrt
    1) Kurzbeschreibung: Blockschaltbild mit Signalfluss von links nach rechts: NF-Quelle, NF-Verstärker, NF-Filter, FM-Modulator, Mischer mit VFO von unten, HF-Filter, HF-Verstärker, HF-Filter, Antenne; vertikale Linien hinter dem NF-Verstärker („1“), hinter dem NF-Filter („2“), hinter dem FM-Modulator („3“) und hinter dem Mischer („4“).
<ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Gezeigt ist ein Blockschaltbild aus mehreren, mit einer horizontalen Linie verbundenen Baugruppen. Ganz links befindet sich ein unbeschrifteter Kreis mit einem vertikalen Strich an der linken Seite. Rechts davon folgt ein Block mit einem nach rechts zeigenden Dreieck, beschriftet mit „NF“ (NF-Verstärker). Es schließt sich ein mit „NF“ beschrifteter Block mit drei Wellenlinien an, von denen die obere und die untere durchgestrichen sind (NF-Filter). Daneben gibt es einen Block mit einer Wellenlinie und „FM“ beschriftet, der mit „Modulator“ überschrieben ist. Es folgt ein Block, in dem ein Kreis mit einem diagonalen Kreuz dargestellt ist (Mischer). Von unten gibt es eine vertikale Verbindung von einem mit „VFO“ beschrifteten Block mit der Aufschrift „G“, drei wellenförmigen Linien und einem kleinen Rechteck mit je einer Linie darüber und darunter (Oszillator). Rechts vom Mischer steht ein Block mit der Beschriftung „HF“ und drei wellenförmigen Linien, von denen die obere und die untere Wellenlinie durchgestrichen sind (HF-Filter). Darauf folgt ein weiterer Block mit einem nach rechts zeigenden Dreieck (HF-Verstärker). Rechts davon befindet sich ein weiterer Block mit der Beschriftung „HF“ und drei wellenförmigen Linien, von denen die obere und die untere Wellenlinie durchgestrichen sind (HF-Filter). Aus dessen Ausgang führt der Leiter nach rechts oben zu einem Antennensymbol (V-förmiges Symbol). Hinter dem NF-Verstärker gibt es eine vertikale gestrichelte Linie, die mit „1“ beschriftet ist. Hinter dem NF-Filter gibt es eine zweite Linie mit „2“, hinter dem FM-Modulator eine dritte Linie mit „3“ und hinter dem Mischer eine vierte Linie mit „4“.">
    Abbildung EA-12.3.1: FM-Sender mit Zuführung des $9600 Bd$-Baud-Datensignals an Punkt 2
  • 1) Kurzbeschreibung: Blockschaltbild mit Signalfluss von links nach rechts: Antenne, HF-Verstärker, Mischer mit VFO von unten, ZF-Filter, FM-Demodulator, NF-Filter, NF-Verstärker, Lautsprecher; vertikale Linien hinter dem HF-Verstärker („1“), hinter dem Mischer („2“), hinter dem ZF-Filter („3“) und hinter dem FM-Demodulator („4“).
<ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Gezeigt ist ein Blockschaltbild aus mehreren, mit einer horizontalen Linie verbundenen Baugruppen. Ganz links oben befindet sich ein Antennensymbol (V-förmiges Symbol). Darauf folgt ein mit „HF“ beschrifteter Block mit einem nach rechts zeigenden Dreieck (HF-Verstärker). Es folgt ein Block, in dem ein Kreis mit einem diagonalen Kreuz dargestellt ist (Mischer). Von unten gibt es eine vertikale Verbindung von einem mit „VFO“ beschrifteten Block mit der Aufschrift „G“, drei wellenförmigen Linien und einem kleinen Rechteck mit je einer Linie darüber und darunter (Oszillator). Es schließt sich ein mit „ZF“ beschrifteter Block mit drei Wellenlinien an, von denen die obere und die untere durchgestrichen sind (ZF-Filter). Daneben gibt es einen Block mit einer Wellenlinie und „FM“ beschriftet, der mit „Demodulator“ überschrieben ist (FM-Demodulator). Rechts davon steht ein Block mit der Beschriftung „NF“ und drei wellenförmigen Linien, von denen die obere und die untere Wellenlinie durchgestrichen sind (NF-Filter). Es folgt ein Block mit einem nach rechts zeigenden Dreieck, beschriftet mit „NF“ (NF-Verstärker). Ganz rechts ist das Schaltzeichen für einen Lautsprecher eingezeichnet. Hinter dem HF-Verstärker gibt es eine vertikale gestrichelte Linie, die mit „1“ beschriftet ist. Hinter dem Mischer gibt es eine zweite Linie mit „2“, hinter dem ZF-Filter eine dritte Linie mit „3“ und hinter dem FM-Demodulator eine vierte Linie mit „4“.">
    Abbildung EA-12.3.2: FM-Empfänger mit Abgreifen des $9600 Bd$-Datensignals an Punkt 4
    • Wurde früher für Packet Radio verwendet
    • Heute für moderne und freie Modi wie M17
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<ol>
<li>
<p>Kurze Zusammenfassung: Eine grüne Elektronikplatine mit 1,3‑Zoll‑OLED‑Display, mehreren Tastern, einem Drehgeber und diversen Anschlüssen, schräg auf einer hellen Oberfläche aufgenommen.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Die rechteckige Leiterplatte zeigt oben groß den Aufdruck „M17“ sowie weitere Beschriftungen wie „OPN“ und „Module 1.7“. Im oberen Bereich sitzt mittig eine 9‑polige D‑Sub‑Buchse; rechts oben befindet sich eine schwarze Hohlstecker‑Strombuchse, daneben mehrere SMD‑Bauteile. In der Mitte ist ein aufgeschraubtes, blau gerahmtes Modul mit der Beschriftung „1.3 inch OLED Module (C)“ zu sehen, das über einen Stiftleisten‑Header verbunden ist. Unterhalb des Displays liegen fünf runde Taster in zwei Reihen, beschriftet mit „Left“, „Right“, „Up“, „Down“ und „Select“. Links unten ragt der Metallschaft eines blauen Drehgebers (Encoder) aus der Platine. Über die Fläche verteilt befinden sich integrierte Schaltkreise, Widerstände, Kondensatoren, ein kleiner Schiebeschalter, unbestückte Löt‑ und Stiftleistenplätze sowie vier Befestigungslöcher an den Ecken. Die Platine liegt frei auf einer leicht strukturierten, hellen Oberfläche, die weiche Schatten wirft."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.3.1: Module M17 ein TNC für das M17 Übertragungsverfahren</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</div>
</section>
<section></section>
            </section>
                    <section>
                <section data-background-color=

    Übersteuerung

    • Zu starkes Audiosignal am Eingang eines Senders $\rightarrow$ Oberschwingungen
    • Links ist in Gelb das erwünschte Signal
    • Rechts davon die unerwünschten Oberschwingungen
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<ol>
<li>
<p>Kurzfassung: Leeres Koordinatendiagramm mit Zeitachse links und Frequenzachse unten, nur Achsen und Beschriftungen, ohne eingezeichnete Daten.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Links verläuft eine senkrechte Achse mit drei Beschriftungen: oben „0 s“, in der Mitte „6,5 s“ und unten „13 s“. Unten verläuft eine waagrechte Achse mit drei Beschriftungen: links „f_t + 1 kHz“, mittig „f_t + 5 kHz“ und rechts „f_t + 9 kHz“. Beide Achsen sind als dünne Linien mit kurzen Ticks gezeichnet. Das Innere des Diagramms ist leer; es sind keine Kurven, Balken, Punkte, Symbole oder weiteren Textelemente zu sehen. Hintergrund ist einfarbig hell."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.4.1: Ein übersteuertes FT8-Signal, ganz links das erwünschte, rechts davon die unerwünschten Oberschwingungen</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</div>
</section>
<section><ul>
<li>Um das zu verhindern, verfügen viele Funkgeräte über eine automatische Pegelregelung (englisch: Automatic Level Control, ALC) $\rightarrow$ regelt Verstärkung automatisch runter</li>
<li>Bei digitalen Übertragungsverfahren kann die ALC jedoch Problemen führen</li>
<li>Das Signal könnte je nach Lautstärke oder Frequenz die ALC zu verschiedenen Zeitpunkten unterschiedlich stark auslösen $\rightarrow$ Amplitude wird unerwünscht verändert</li>
</ul>
<aside class= Das heißt, unser eigentliches Nutzsignal wird zusätzlich amplitudenmoduliert. Dadurch entstehen weitere Frequenzanteile, die als Nebenaussendungen ausgestrahlt werden.
    • Übertragungsverfahren
    • Umsetzung der ALC im Transceiver (Reaktions- und Haltezeit)
    • Anzeige der ALC im Transceiver
    • $\rightarrow$ greift die ALC nicht ein, erzeugt sie keine Probleme

    Automatische Empfangsberichte

    • Diese lassen sich auf einer Karte mit empfangenen Band darstellen
    • Zum Testen der eigenen Ausbreitungsbedingungen
    • Weak Signal Progagation Reporter Network
    • QRP-Digimode, der rein zum Testen der eigenen Ausbreitungsbedingungen entwickelt wurde
    • Es ist kein 2-Wege-QSO möglich
    • Sehr langsame Übertragung mit hoher Fehlerkorrektur
    • 1 Minute Senden, mehrere Minuten empfangen
    • Ergebnisse werden an Server geschickt und lassen sich auf WSPRnet darstellen

    Paketvermittelte Netzwerke

    • Deswegen kann man das Hamnet mit der gleichen Software, die auch für das Internet verwendet wird, nutzen.
    • Im einfachsten Fall ist das ein Webbrowser.
    • IP-Adressen werden als vier Dezimalzahlen mit einem Punkt dazwischen geschrieben. Beispiel: 141.17.5.18
    • Jede Dezimalzahl hat eine Länge von 8 Bit, deswegen ist die größtmögliche Zahl 255 (binär: 11111111).
    • Bei allen Computern, die sich im selben Netzwerk befinden, ist der Anfang der IP-Adressen gleich, diesen Anfang nennt man Netzanteil.
    • Der Netzanteil ist unterschiedlich groß, je nachdem wie viele Computer (Hosts) im Netzwerk verwaltet werden sollen.
     *10*.100.234.22 (kleiner Netzanteil, großer Hostanteil)
     
     *192.168.1*.252 (großer Netzanteil, kleiner Hostanteil)
    

    Dieses Prinzip kennt man vom Telefonnetz. Die großen Städte haben kürzere Vorwahlen als kleine Städte.

    • Eine Subnetzmaske gibt die Aufteilung einer IP-Adresse in Netz- und Hostanteil an, indem sie alle Bits des Netzanteils als 1 darstellt.
    • 255.255.255.0, was binär 11111111.11111111.11111111.00000000 ist.
    • Die Schreibweise mit dem Schrägstrich, zum Beispiel 192.168.111.90/24
    • Netzwerkgeräte können nur innerhalb ihres eigenen lokalen Netzwerks direkt miteinander kommunizieren.
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<p>Kurzfassung: Netzwerk-Blockdiagramm mit zwei als „Router“ beschrifteten Routersymbolen, den Bereichen „Server-netz“, „internes Netz“ und „Internet-anschluss“, einem Laptop und mehreren orange/blauen Zahlenblöcken an den Verbindungen.</p>
<p>Detailbeschreibung:</p>
<ul>
<li>Oben mittig befindet sich eine Wolke mit der Beschriftung „Server-netz“. Links und rechts führt jeweils eine horizontale Leitung zu einem runden Routersymbol (Kreis mit vier Pfeilen nach oben, rechts, unten, links), beide mit der Textbeschriftung „Router“.</li>
<li>Links unten ist eine Wolke mit der Beschriftung „internes Netz“, die über eine senkrechte Leitung mit dem linken Router verbunden ist. Rechts neben dieser Wolke steht ein Laptop, per kurzer horizontaler Linie mit der Wolke verbunden.</li>
<li>Rechts unten steht der Text „Internet-anschluss“, von dem eine senkrechte Leitung nach oben zum rechten Router führt.</li>
</ul>
<p>Zahlenblöcke (jeweils zwei Reihen mit vier kleinen Kästchen; Orange und Blau):</p>
<ul>
<li>An der oberen Leitung zwischen linkem Router und „Server-netz“:
<ul>
<li>obere Reihe: Orange „141“, Orange „17“, Orange „5“, Blau „18“</li>
<li>untere Reihe: Orange „255“, Orange „255“, Orange „255“, Blau „0“</li>
</ul>
</li>
<li>An der senkrechten Leitung zwischen linkem Router und „internes Netz“:
<ul>
<li>obere Reihe: Orange „10“, Orange „33“, Orange „0“, Blau „1“</li>
<li>untere Reihe: Orange „255“, Orange „255“, Orange „0“, Blau „0“</li>
</ul>
</li>
<li>Neben dem Laptop (an der Verbindung zum „internes Netz“):
<ul>
<li>obere Reihe: Orange „10“, Orange „33“, Orange „0“, Blau „100“</li>
<li>untere Reihe: Orange „255“, Orange „255“, Orange „0“, Blau „0“</li>
</ul>
</li>
<li>An der oberen Leitung zwischen rechtem Router und „Server-netz“:
<ul>
<li>obere Reihe: Orange „141“, Orange „17“, Orange „5“, Blau „1“</li>
<li>untere Reihe: Orange „255“, Orange „255“, Orange „255“, Blau „0“</li>
</ul>
</li>
<li>An der senkrechten Leitung zwischen rechtem Router und „Internet-anschluss“:
<ul>
<li>obere Reihe: Orange „46“, Orange „142“, Orange „171“, Blau „229“</li>
<li>untere Reihe: Orange „255“, Orange „255“, Orange „255“, Blau „0“">
<figcaption>Abbildung EA-12.6.1: Ausschnitt aus einer Netzwerk-Infrastruktur</figcaption>
</li>
</ul>
</li>
</ul>
</figure>
<ul>
<li>Man erkennt sie daran, dass sich aus ihrer eigenen IP-Adresse und Subnetzmaske derselbe Netzanteil ergibt wie beim Partner.</li>
</ul>
</section>
<section><figure class= Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft.
<p>Kurzfassung: Netzwerk-Blockdiagramm mit zwei als „Router“ beschrifteten Routersymbolen, den Bereichen „Server-netz“, „internes Netz“ und „Internet-anschluss“, einem Laptop und mehreren orange/blauen Zahlenblöcken an den Verbindungen.</p>
<p>Detailbeschreibung:</p>
<ul>
<li>Oben mittig befindet sich eine Wolke mit der Beschriftung „Server-netz“. Links und rechts führt jeweils eine horizontale Leitung zu einem runden Routersymbol (Kreis mit vier Pfeilen nach oben, rechts, unten, links), beide mit der Textbeschriftung „Router“.</li>
<li>Links unten ist eine Wolke mit der Beschriftung „internes Netz“, die über eine senkrechte Leitung mit dem linken Router verbunden ist. Rechts neben dieser Wolke steht ein Laptop, per kurzer horizontaler Linie mit der Wolke verbunden.</li>
<li>Rechts unten steht der Text „Internet-anschluss“, von dem eine senkrechte Leitung nach oben zum rechten Router führt.</li>
</ul>
<p>Zahlenblöcke (jeweils zwei Reihen mit vier kleinen Kästchen; Orange und Blau):</p>
<ul>
<li>An der oberen Leitung zwischen linkem Router und „Server-netz“:
<ul>
<li>obere Reihe: Orange „141“, Orange „17“, Orange „5“, Blau „18“</li>
<li>untere Reihe: Orange „255“, Orange „255“, Orange „255“, Blau „0“</li>
</ul>
</li>
<li>An der senkrechten Leitung zwischen linkem Router und „internes Netz“:
<ul>
<li>obere Reihe: Orange „10“, Orange „33“, Orange „0“, Blau „1“</li>
<li>untere Reihe: Orange „255“, Orange „255“, Orange „0“, Blau „0“</li>
</ul>
</li>
<li>Neben dem Laptop (an der Verbindung zum „internes Netz“):
<ul>
<li>obere Reihe: Orange „10“, Orange „33“, Orange „0“, Blau „100“</li>
<li>untere Reihe: Orange „255“, Orange „255“, Orange „0“, Blau „0“</li>
</ul>
</li>
<li>An der oberen Leitung zwischen rechtem Router und „Server-netz“:
<ul>
<li>obere Reihe: Orange „141“, Orange „17“, Orange „5“, Blau „1“</li>
<li>untere Reihe: Orange „255“, Orange „255“, Orange „255“, Blau „0“</li>
</ul>
</li>
<li>An der senkrechten Leitung zwischen rechtem Router und „Internet-anschluss“:
<ul>
<li>obere Reihe: Orange „46“, Orange „142“, Orange „171“, Blau „229“</li>
<li>untere Reihe: Orange „255“, Orange „255“, Orange „255“, Blau „0“">
<figcaption>Abbildung EA-12.6.1: Ausschnitt aus einer Netzwerk-Infrastruktur</figcaption>
</li>
</ul>
</li>
</ul>
</figure>
<ul>
<li>In allen anderen Fällen schicken sie die Daten an einen Router. Das ist eine Zwischenstation, die zwei oder mehr Netzwerke miteinander verbindet, um die Datenpakete weiterzuleiten.</li>
</ul>
</section>
            </section>
                    <section>
                <section data-background-color=

    Amplituden- und Frequenzumtastung (ASK, FSK)

    • Die grundlegenden Möglichkeiten ein Signal zu modulieren, also auf einen Hochfrequenzträger aufzuprägen, sind dieselben: Veränderung der Amplitude, der Frequenz oder der Phase des Trägers.
    • Beim unmodulierten Träger hingegen bleiben Amplitude, Frequenz und Phasenlage konstant.
    Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft.
<ol>
<li>
<p>Kurze Zusammenfassung: Ein Diagramm mit der Überschrift "ASK" zeigt eine blaue Sinusschwingung, deren Amplitude abschnittsweise zwischen klein und groß wechselt, mit den Achsenbeschriftungen "U" (vertikal) und "t" (horizontal) sowie darunter stehenden Ziffernfolgen "0 0 1 0 1 1".</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Oben mittig steht der Titel "ASK". Ein Koordinatensystem mit schwarzer vertikaler Achse links (Pfeilspitze nach oben, Beschriftung "U") und schwarzer horizontaler Achse in der Mitte (Pfeilspitze nach rechts, Beschriftung "t") ist zu sehen; die horizontale Achse verläuft durch die Mitte als Nulllinie. Eine blaue, durchgehende Sinuskurve liegt um die Nulllinie und ist in zeitliche Abschnitte unterteilt, markiert durch dünne senkrechte graue Linien. Unter den Abschnitten stehen in grau hinterlegten Kästchen die Ziffern: von links nach rechts "0", "0", "1", "0", "1", "1". In den Abschnitten mit "0" ist die Amplitude der blauen Welle sichtbar kleiner, in den Abschnitten mit "1" sichtbar größer; die Frequenz der Sinusschwingung bleibt in allen Abschnitten gleich. Kleine Ticks sind an der vertikalen Achse erkennbar. Die Hintergrundfläche ist weiß."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.7.1: Amplitudenumtastung (Amplitude-shift Keying)</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</div>
</section>
<section><div class=
    Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft.
<ol>
<li>
<p>Kurze Zusammenfassung: Diagramm mit der Überschrift „FSK“, das eine blaue Sinusschwingung mit konstanter Amplitude zeigt, deren Frequenz in sechs Zeitabschnitten wechselt; unter den Abschnitten stehen die Bits „0 0 1 0 1 1“.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Oben mittig steht der Titel „FSK“. Links ist eine vertikale Achse mit Pfeil nach oben und der Beschriftung „U“, mittig verläuft eine schwarze waagerechte Nulllinie, rechts zeigt ein Pfeil nach rechts die Zeitachse „t“ an. Die Fläche ist in sechs gleich breite Abschnitte durch dünne graue senkrechte Linien unterteilt. In jedem Abschnitt verläuft eine durchgehende blaue Sinuskurve symmetrisch um die Nulllinie; die Amplitude bleibt in allen Abschnitten gleich, nur die Anzahl der Schwingungen pro Abschnitt ändert sich. Unter den Abschnitten stehen in kleinen, grau umrandeten Kästchen (von links nach rechts) die Ziffern: 0, 0, 1, 0, 1, 1. Sichtbar ist ein Wechsel zwischen zwei Frequenzen: Abschnitt 1 und 2 zeigen die niedrigere Frequenz (weniger Wellenberge), Abschnitt 3 die höhere Frequenz (engere Perioden), Abschnitt 4 wieder die niedrigere Frequenz, und die Abschnitte 5 und 6 erneut die höhere Frequenz. Weitere Beschriftungen oder Bauteile sind nicht vorhanden."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.7.1: Frequenzumtastung (Frequency-shift Keying)</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</div>
</section>
            </section>
                    <section>
                <section data-background-color=

    Phasenumtastung (PSK)

    • Veränderung der Phase eines Trägersignals zur Repräsentation von Bitwerten
    • Weniger anfällig für Amplitudenrauschen $\rightarrow$ ermöglicht höhere Datenraten
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<p>Kurz: Diagramm mit der Überschrift „PSK“, das eine blaue Sinuskurve konstanter Amplitude zeigt, die an drei Stellen die Phase wechselt; darunter sind die Bits 0 0 1 0 1 1 je Symbolzeit angeordnet.</p>
<p>Detail: Koordinatensystem mit y‑Achse links (Pfeil nach oben, Beschriftung „U“) und x‑Achse horizontal mittig (Pfeil nach rechts, Beschriftung „t“). Oben mittig steht „PSK“. Eine durchgehende, blaue Sinusschwingung verläuft um die Nulllinie, mit gleichbleibender Amplitude und Frequenz. Gleichmäßig beabstandete, graue vertikale Linien markieren Symbolgrenzen. Über drei dieser Grenzen stehen gelbe Beschriftungen „Phasenwechsel“. Die sichtbaren Phasensprünge liegen über den Grenzen zwischen den Symbolen „0 | 1“, „1 | 0“ und „0 | 1“; an diesen Stellen ist die Sinuskurve gegenüber dem vorigen Abschnitt in der Phase gespiegelt. Unter der x‑Achse sind pro Symbolzeit hellgrau umrahmte Kästchen mit den Ziffern „0  0  1  0  1  1“.">
<figcaption>Abbildung EA-12.8.1: Phasenumtastung (Phase-shift Keying)</figcaption></p>
</figure>
</div>
<div class=
    *BPSK (Binary Phase Shift Keying)* * Zwei Phasenwinkel: $0 °$ und $180 °$ * Jeder Winkel repräsentiert einen Bitwert ($\num{0}$ oder $\num{1}$)
    • QPSK (Quadrature PSK): Vier Phasen ($0 °$, $90 °$, $180 °$, $270 °$) – $2 \text{Bits pro Symbol}$
    • 8-PSK: Acht Phasen – $3 \text{Bits pro Symbol}$
    • Die Amplitude bleibt konstant; nur die Phase ändert sich
    • BPSK: Abrupter Sprung von positiver zu negativer Amplitude bei Bitwechsel
    • QPSK: Mehrere Phasenwinkel mit kleineren Übergängen, wodurch die Kurve geglättet erscheint
    • Im Zeitbereich: Deutliche, abrupte Phasenwechsel
    • Im Phasendiagramm (Constellation Diagram): Punkte auf einem Kreis, die die stabilen Phasenlagen anzeigen
    • PSK bietet eine robuste digitale Kommunikation mit hoher Datenrate und guter Rauschfestigkeit

    Symbolumschaltung und Bandbreite

    • Die Anzahl der pro Zeitspanne übertragenen Symbole ist die Symbolrate und wird in der Einheit Baud ($Bd$) ausgedrückt.
    • Je schneller Amplitude, Frequenz oder Phase verändert werden, umso breitbandiger wird das erzeugte Signal.
    • Je häufiger zwischen verschiedenen Symbolen umgeschaltet wird, um so größer ist die Bandbreite.
    • Sie entstehen, wenn beim Drücken bzw. Loslassen der Morsetaste der Träger plötzlich ein- bzw. ausgeschaltet wird.

    Mehrwertige Verfahren

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<ol>
<li>
<p>Kurze Zusammenfassung: Diagramm mit der Überschrift "4ASK", das ein durchgehendes Sinussignal zeigt, dessen Amplitude in vier aufeinanderfolgenden Abschnitten von links nach rechts zunimmt.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Links ein senkrechter schwarzer Achspfeil nach oben mit der Beschriftung "U" und kleinen, unbeschrifteten Ticks; eine durchgehende schwarze waagerechte Achse mit Pfeil nach rechts ist mit "t" beschriftet und bildet gleichzeitig die Nulllinie. Eine hellblaue, feine Sinuskurve verläuft über die gesamte Breite; der Abstand der Wellen ist gleichmäßig, die Kurve ist um die Nulllinie symmetrisch. Drei dünne, senkrechte, graue Trennlinien unterteilen die Darstellung in vier gleich breite Zeitabschnitte, unter denen jeweils in grauen Kästchen die Texte "00", "01", "10" und "11" von links nach rechts stehen. In Abschnitt "00" ist die Sinusamplitude am kleinsten, in "01" etwas größer, in "10" nochmals größer und in "11" am größten. Farben: Achsen schwarz, Trennlinien grau, Kurve hellblau."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.10.1: Quaternäre Amplitudenumtastung (Quaternary Amplitude-shift Keying)</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
<ul>
<li>Viele digitale Modulationsverfahren verwenden mehr als zwei Symbole.</li>
<li>So funktioniert zum Beispiel die 4-Fach-Amplitudenumtastung (4ASK) mit vier unterschiedlichen Amplituden, $25 %$, $50 %$, $75 %$, $100 %$ des Maximums.</li>
<li>So lassen sich zwei Bits zu einem Symbol zusammenfassen und gleichzeitig übertragen.</li>
</ul>
</section>
<section><ul>
<li>Eine einfache Phasenumtastung (Binary Phase-Shift Keying, BPSK) verwendet nur zwei verschiedene Phasenlagen und kann daher nur ein Bit gleichzeitig senden.</li>
<li>Die Quadraturphasenumtastung (Quadrature Phase-Shift Keying, QPSK) hingegen nutzt vier verschiedene Phasenlagen ($0 °$, $90 °$, $180 °$ und $270 °$) und überträgt somit zwei Bits in jedem Schritt.</li>
</ul>
</section>
<section><ul>
<li>Werden nur zwei Symbole verwendet und somit jedes Bit einzeln gesendet, entspricht die Symbolrate in Baud der Datenrate in $\bit/s$.</li>
<li>Werden jedoch mehr Symbole verwendet und somit mehrere Bits gleichzeitig übertragen, ist die Datenrate höher als die Symbolrate.</li>
</ul>
</section>
<section><div class= * $C$ → Datenübertragungsrate in $\bit/s$ * $R_{ s }$ → Symbolrate in $Bd$ * $n$ → Symbolgröße in $\bit/\text{Symbol}$
    *RTTY*: Umschaltung zwischen zwei Symbolfrequenzen, sodass pro Symbol ein Bit ($\num{0}$ oder $\num{1}$) übertragen werden kann. → Datenrate = Symbolrate
    *FT4*: Umschaltung zwischen vier Symbolfrequenzen, so dass pro Symbol zwei Bit ($\num{00}$, $\num{01}$, $\num{10}$ oder $\num{11}$) übertragen werden können. → Datenrate = 2 $\cdot$ Symbolrate
    $C = R_S \cdot n = 45,45 Bd \cdot 1 \bit/\text{Symbol} = 45,45 \bit/s$
    $C = R_S \cdot n = 23,4 Bd \cdot 2 \bit/\text{Symbol} = 46,8 \bit/s$

    Quadraturamplitudenmodulation (QAM)

    • Doch dann muss ein Empfänger z.B. zwischen vielen unterschiedlichen Amplituden unterscheiden können. Somit wird das Verfahren anfälliger für Störungen.
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<p>Kurzzusammenfassung: Diagramm mit dem Titel „8QAM“, das eine blaue Sinusschwingung U über der Zeit t zeigt, in acht Abschnitte unterteilt, jeweils mit Amplituden‑/Phasenangaben und dreibittigen Codes; an jedem Abschnittsübergang ist „Phasenwechsel“ markiert.</p>
<p>Detaillierte Beschreibung: Oben mittig steht der Titel „8QAM“. Links ist die senkrechte Achse mit „U“ und Pfeil nach oben, unten rechts die waagerechte Achse mit „t“ und Pfeil nach rechts; in der Mitte verläuft eine dünne horizontale Nulllinie. Eine durchgehende blaue Sinuskurve ist durch sieben dünne vertikale Linien in acht gleich breite Zeitabschnitte geteilt. Über jeder Trennlinie befindet sich ein kleines gelbes Schild mit der Aufschrift „Phasenwechsel“ (insgesamt 7 Schilder). Unter jedem Abschnitt stehen zwei graue Kästen: oben Amplitude und Phase, unten ein dreibittiger Code. Von links nach rechts:</p>
<ul>
<li>Abschnitt 1: „1 | 0°“, darunter „000“; die Sinusamplitude ist groß.</li>
<li>Abschnitt 2: „0,5 | 45°“, darunter „001“; die Amplitude ist kleiner.</li>
<li>Abschnitt 3: „0,5 | 135°“, darunter „010“; kleine Amplitude.</li>
<li>Abschnitt 4: „1 | 90°“, darunter „011“; große Amplitude.</li>
<li>Abschnitt 5: „0,5 | 315°“, darunter „100“; kleine Amplitude.</li>
<li>Abschnitt 6: „1 | 270°“, darunter „101“; große Amplitude.</li>
<li>Abschnitt 7: „1 | 180°“, darunter „110“; große Amplitude.</li>
<li>Abschnitt 8: „0,5 | 225°“, darunter „111“; kleine Amplitude.
Die sichtbaren Phasenangaben (0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315°) und die Amplitudenwerte (1 bzw. 0,5) korrespondieren mit der relativen Lage und Höhe der Sinuskurve in den jeweiligen Abschnitten.">
  <figcaption>Abbildung EA-12.11.1: Signalverlauf eines 8QAM-Signals, je Symbol mit Amplitude ($\num{0,5}$ bzw. $\num{1}$), Phasenlage und 3-stelliger Bitfolge</figcaption>
</li>
</ul>
</figure>
<ul>
<li>Trick: Anstelle der Änderung nur eines Parameters (z.B. der Amplitude) werden pro Symbol zwei Parameter verändert, nämlich die Amplitude und die Phase.</li>
<li>Ein Symbol entspricht dann einer Kombination einer bestimmten Amplitude mit einer bestimmten Phasenlage.</li>
</ul>
</section>
            </section>
                    <section>
                <section data-background-color=

    Orthogonales Frequenzmultiplexverfahren (OFDM)

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<ol>
<li>
<p>Kurzzusammenfassung: Diagramm mit der Überschrift "OFDM", das auf der horizontalen Achse f und der vertikalen Achse P mehrere überlappende, farbige glockenförmige Kurven zeigt, die in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Weiße Fläche mit oben zentriertem Titel "OFDM". Links eine schwarze senkrechte Achse mit Pfeil nach oben und der Beschriftung "P"; unten eine schwarze waagerechte Achse mit Pfeil nach rechts und der Beschriftung "f". Auf der horizontalen Achse liegen mehrere dünne, senkrechte, graue Hilfslinien in gleichmäßigen Abständen. Entlang dieser Positionen befinden sich von links nach rechts fünf große, glockenförmige Kurven in den Farben Grün, Gelb, Rot, Blau und Hellgrau. Die Kurven überlappen sich; ihre höchsten Punkte liegen jeweils nahe einer grauen Hilfslinie. Jede Kurve hat kleine seitliche Wellen bzw. Nebenausläufer, die beidseitig abflachen und die waagerechte Achse mehrfach nahe Null schneiden. Es sind keine Zahlen- oder Einheitenskalen eingezeichnet."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.12.1: Frequenzspektrum eines einfachen OFDM-Signals</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</left>
<div class= * Es ist auch möglich, einen Datenstrom auf mehrere Träger zu verteilen, die auf unterschiedlichen, jedoch nahegelegenen Frequenzen liegen. * Bei OFDM werden die einzelnen Träger in einem Abstand platziert, wo ein „Übersprechen“ vermieden wird.

    AFSK

    Datenübertragungsrate

    Shannon-Hartley-Gesetz

    Durch ein SNR von $0 dB$ entspricht die Bandbreite in $Hz$ genau der maximal erreichbaren Datenrate in $\bit/s$, also $2,7 k\bit/s$.

    Durch ein SNR von $0 dB$ entspricht die Bandbreite in $Hz$ genau der maximal erreichbaren Datenrate in $\bit/s$, also $10 M\bit/s$.

    Durch ein SNR von $-20 dB$ muss die maximal erreichbare Datenrate kleiner als $2,7 k\bit/s$ sein. Es kann nur $39 \bit/s$ richtig sein.

    Durch ein SNR von $30 dB$ muss die maximal erreichbare Datenrate größer $10 M\bit/s$ sein. Es kann nur $100 M\bit/s$ richtig sein.

    Quellencodierung

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<p>Kurzfassung: Blockdiagramm mit einem beschrifteten Block „Quellencodierer“ zwischen einem Eingangs- und einem Ausgangspfeil.</p>
<p>Detailbeschreibung: Eine waagerechte Linie verläuft von links nach rechts. Links zeigt ein Pfeil nach rechts auf einen quadratischen Block. Über dem Block steht der Text „Quellencodierer“. Im Inneren des Quadrats verläuft eine diagonale Linie von links unten nach rechts oben. Unter dem Block steht mittig der Text „01“. Vom rechten Rand des Quadrats führt die waagerechte Linie weiter und endet in einem nach rechts gerichteten Pfeil. Weitere Beschriftungen oder Achsen sind nicht vorhanden.">
<figcaption>Abbildung EA-12.16.1: Quellencodierer</figcaption></p>
</figure>
</left>
<div class= * Möglichst effiziente Nutzung des Frequenzspektrums. * $\rightarrow$ Kompression der Nutzdaten, die sogenannte Quellencodierung. * Entfernung von Redundanzen (z. B. Wiederholungen) oder Irrelevanzen (weniger wichtige Informationsteile) aus dem Datenstrom.

    Kanalcodierung

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<p>Kurzfassung: Blockdiagramm mit einem „Sender“ links, einer Wolke mit der Aufschrift „Kanal“ in der Mitte und einem „Empfänger“ rechts; Funkwellen verlaufen zwischen jeweils einer Antenne am Sender und am Empfänger durch den Kanal.</p>
<p>Detaillierte Beschreibung: Links steht ein rechteckiges Gerät mit Frontplatte, beschriftet mit „Sender“. Auf der Front sind ein kleines Rechteck (Anzeige) und rechts ein großer runder Knopf erkennbar. Vom Gerät führt eine Leitung nach oben zu einer Antenne: ein kurzer vertikaler Mast mit einem dreieckigen Strahler oben. Rechts neben der Antenne sind mehrere gebogene Linien gezeichnet, die abstrahlende Funkwellen symbolisieren. In der Mitte befindet sich eine wolkenförmige Umrandung mit der Textbeschriftung „Kanal“. Rechts davon sind wieder mehrere gebogene Linien, die auf eine zweite Antenne zulaufen; diese Antenne ist gleich dargestellt (vertikaler Mast mit dreieckigem Strahler). Von der Antenne führt eine Leitung nach unten zu einem zweiten rechteckigen Gerät mit Frontplatte, beschriftet mit „Empfänger“. Auf dessen Front sind links zwei kleine Kreise und ein Rechteck (Bedienelemente/Anzeige) und rechts ein großer runder Knopf sichtbar. Die Anordnung verläuft horizontal: Sender links → Funkwellen → Wolke „Kanal“ → Funkwellen → Empfänger rechts.">
<figcaption>Abbildung EA-12.17.1: Kanal</figcaption></p>
</figure>
</left>
<div class= * Die Abbildung zeigt einen Sender und einen Empfänger, welche über einen Kanal miteinander verbunden sind. * Durch atmosphärische Einflüsse oder Aussendungen anderer Stationen kann es zu Störungen auf dem Kanal kommen, welche zu Fehlern bei der Übertragung führen.

    Wir unterscheiden zwei Arten der Kanalcodierung:

    Fehlererkennung

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<p>Kurz-Zusammenfassung: Eine horizontale Reihe aus acht schwarz umrandeten Kästchen mit den Ziffern 1 und 0.</p>
<p>Detailbeschreibung: Die Kästchen sind gleich groß, weiß hinterlegt und jeweils mit einer schwarzen Serifenziffer beschriftet. Von links nach rechts stehen die Ziffern: „1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1“. Zwischen den Kästchen verlaufen schmale schwarze Trennlinien; es gibt keine weiteren Beschriftungen, Achsen oder Symbole.">
<figcaption>Abbildung EA-12.18.1: Ein Byte</figcaption></p>
</figure>
</div>
<div class= * Zu übertragendes Byte * Es werden 5 Einsen gezählt → ungerade Anzahl * Prüfbit muss auf $\num{1}$ gesetzt werden, um eine gerade Anzahl zu erreichen
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<p>Zusammenfassung: Neun nebeneinander angeordnete Kästchen mit den Ziffern 1 und 0, wobei das rechte äußere Kästchen grau hinterlegt ist.</p>
<p>Detaillierte Beschreibung: Eine horizontale Reihe aus neun gleich großen, schwarz umrandeten Quadraten; in jedem steht mittig eine Ziffer. Von links nach rechts lauten die Ziffern: 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1. Die ersten acht Felder sind weiß, das neunte (rechts außen) ist hellgrau gefüllt. Es gibt keine Achsen, keine weiteren Beschriftungen oder Symbole.">
<figcaption>Abbildung EA-12.18.1: Das Byte mit Even Parity Bit</figcaption></p>
</figure>
</left>
<div class= * Das Prüfbit wurde auf $\num{1}$ gesetzt * Das resultierende Byte hat eine gerade Anzahl an Einsen * Bei einer Fehlerübertragung stimmt das Prüfbit nicht mehr
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<ol>
<li>
<p>Kurze Zusammenfassung: Eine horizontale Reihe aus neun umrandeten Quadraten mit den Ziffern 0 und 1; das rechte Endfeld ist grau hinterlegt.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Von links nach rechts sind neun gleich große, schwarz umrandete Kästchen zu sehen. In den ersten acht, weiß hinterlegten Kästchen stehen in schwarzer Schrift die Ziffern: 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1. Das neunte Kästchen am rechten Rand ist hellgrau hinterlegt und zeigt die schwarze Ziffer 0. Weitere Beschriftungen, Achsen oder Symbole sind nicht vorhanden."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.18.1: Byte mit Even Parity</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</div>
<div class= * Ursprüngliches Byte: 4 Einsen (gerade) * Prüfbit wird auf $\num{0}$ gesetzt

    Fehlerkorrektur

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<ol>
<li>
<p>Kurze Zusammenfassung: Eine waagerechte Reihe von elf nebeneinanderliegenden, schwarz umrahmten Kästchen, in denen abwechselnd die Ziffern 0 und 1 stehen.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Die Kästchen sind rechteckig, gleich groß und auf weißem Grund dargestellt, jeweils mit einer einzelnen Ziffer zentriert. Von links nach rechts lauten die Ziffern: 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1. Es sind keine Achsen, Pfeile oder zusätzlichen Beschriftungen vorhanden."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.19.1: Übertragung von 11 Bits</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</left>
<div class= * Beispiel: Übertragung eines 11-Bit-Datenworts * Ziel: Fehlererkennung und -korrektur bei einem Bitfehler
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<ol>
<li>
<p>Kurzbeschreibung: Eine waagerechte Reihe aus elf gleich großen, umrahmten Kästchen, jeweils mit den Kleinbuchstaben „a“ bis „k“ beschriftet.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Von links nach rechts sind elf rechteckige Felder mit dünnem schwarzen Rahmen zu sehen, durch senkrechte Linien voneinander getrennt. In jedem Feld steht zentriert ein einzelner Kleinbuchstabe, in Reihenfolge: „a“, „b“, „c“, „d“, „e“, „f“, „g“, „h“, „i“, „j“, „k“. Weitere Beschriftungen, Achsen oder Symbole sind nicht vorhanden; Hintergrund und Felder sind hell."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.19.1: Alphabetische Benennung der Bitpositionen</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</left>
<div class= * Die Positionen der Bits werden alphabetisch benannt, um die einzelnen Bereiche zu identifizieren
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<ol>
<li>
<p>Kurzzusammenfassung: Ein 4×4-Raster mit schwarzen Gitterlinien; einige Felder enthalten schwarze Kleinbuchstaben von a bis k.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Weißer Hintergrund, dicke schwarze Linien bilden ein 4 Spalten × 4 Zeilen großes Quadratgitter. Die Buchstaben stehen mittig in bestimmten Zellen. Bezeichnung der Positionen (Zeilen von oben nach unten 1–4, Spalten von links nach rechts 1–4): Zeile 1: Spalte 1–3 leer, Spalte 4 „a“. Zeile 2: Spalte 1 leer, Spalte 2 „b“, Spalte 3 „c“, Spalte 4 „d“. Zeile 3: Spalte 1 leer, Spalte 2 „e“, Spalte 3 „f“, Spalte 4 „g“. Zeile 4: Spalte 1 „h“, Spalte 2 „i“, Spalte 3 „j“, Spalte 4 „k“. Alle Buchstaben sind schwarz und in Kleinbuchstaben dargestellt."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.19.1: Neuordnung mit zusätzlichen Bits</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</left>
<div class= * Anordnung der Datenbits mit zusätzlichen Bit-Positionen für Parity Bits
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<p>Kurzbeschreibung: Ein 4×4-Raster mit dicken schwarzen Linien; die Zellen enthalten teils die Zeichen p1–p4 und die Buchstaben a–k, eine Zelle ist leer.</p>
<p>Detailbeschreibung: Das Raster hat vier Zeilen und vier Spalten. Von oben nach unten, jeweils von links nach rechts gelesen:</p>
<ul>
<li>Zeile 1: Zelle 1 leer; Zelle 2 „p1“ (kursiv); Zelle 3 „p2“ (kursiv); Zelle 4 „a“.</li>
<li>Zeile 2: Zelle 1 „p3“ (kursiv); Zelle 2 „b“; Zelle 3 „c“; Zelle 4 „d“.</li>
<li>Zeile 3: Zelle 1 „p4“ (kursiv); Zelle 2 „e“; Zelle 3 „f“; Zelle 4 „g“.</li>
<li>Zeile 4: Zelle 1 „h“; Zelle 2 „i“; Zelle 3 „j“; Zelle 4 „k“.
Die Buchstaben a–k sind in normaler, aufrechter Schrift gesetzt.">
  <figcaption>Abbildung EA-12.19.1: Vier Parity Bits im Hamming-Code</figcaption>
</li>
</ul>
</figure>
</left>
<div class= * Anstelle eines einzelnen Prüfbit werden vier Parity Bits ($p_1$–$p_4$) eingesetzt * Diese decken unterschiedliche Bereiche der Datenbits ab – ähnlich einem Kreuzworträtsel
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<ol>
<li>
<p>Kurze Zusammenfassung: Eine 4-zeilige, 16-spaltige Gittergrafik mit abwechselnd grau und weiß hinterlegten Zellen, die in vier identische 4-Spalten-Blöcke mit den Beschriftungen p1, p2, a, p3, b, c, d, p4, e, f, g, h, i, j, k unterteilt sind.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Das Gitter besteht aus vier Zeilen und sechzehn Spalten, visuell in vier gleich breite Blöcke zu je vier Spalten gegliedert. In jedem Block wiederholt sich dieselbe Anordnung der Zelltexte. Zeile 1 eines Blocks zeigt (von links nach rechts): „p1“, „p2“, „a“ und eine leere Zelle. Zeile 2 zeigt: „p3“, „b“, „c“, „d“. Zeile 3 zeigt: „p4“, „e“, „f“, „g“. Zeile 4 zeigt: „h“, „i“, „j“, „k“. Viele Zellen sind grau hinterlegt, andere weiß; die Grau-/Weißflächen wechseln feldweise und das Wechselmuster wiederholt sich blockweise über die gesamte Breite. Es sind nur die genannten Buchstaben und Zeichenfolgen „p1“, „p2“, „p3“, „p4“ sichtbar; weitere Achsen, Pfeile oder Legenden sind nicht vorhanden."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.19.1: Zuweisung der Parity-Bereiche</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</left>
<div class= * Jedes Parity Bit sichert einen bestimmten Bereich der Daten ab
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<p>Kurzfassung: Ein 4×4-Raster mit dicken schwarzen Linien zeigt Ziffern 0 und 1, einige Felder sind grau hinterlegt, mehrere Einträge haben kleine tiefgestellte Buchstaben; das Feld oben links ist leer.</p>
<p>Detaillierte Beschreibung:</p>
<ul>
<li>Rahmen: Schwarzer Rand, Raster mit dicken schwarzen Linien.</li>
<li>Zeile 1 (von links nach rechts):
<ol>
<li>weiß, leer; 2) grau, „1“; 3) grau, „0“; 4) weiß, „1_a“ (a klein, tiefgestellt rechts unten).</li>
</ol>
</li>
<li>Zeile 2:
<ol>
<li>grau, „0“; 2) weiß, „1_b“; 3) weiß, „0_c“; 4) weiß, „0_d“.</li>
</ol>
</li>
<li>Zeile 3:
<ol>
<li>grau, „1“; 2) weiß, „1_e“; 3) weiß, „0_f“; 4) weiß, „1_g“.</li>
</ol>
</li>
<li>Zeile 4:
<ol>
<li>weiß, „1_h“; 2) weiß, „0_i“; 3) weiß, „1_j“; 4) weiß, „1_k“."></li>
</ol>
  <figcaption>Abbildung EA-12.19.1: Berechnung der Parity Bits (Even Parity)</figcaption>
</li>
</ul>
</figure>
</left>
<div class= * Für jeden Bereich wird das Parity Bit mittels Even Parity berechnet * Tritt ein Fehler auf, können die fehlerhaften Bereiche identifiziert und korrigiert werden
    Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft.
<p>Kurzfassung: Ein 4×4-Raster mit dicken schwarzen Linien zeigt Ziffern 0 und 1, einige Felder sind grau hinterlegt, mehrere Einträge haben kleine tiefgestellte Buchstaben; das Feld oben links ist leer.</p>
<p>Detaillierte Beschreibung:</p>
<ul>
<li>Rahmen: Schwarzer Rand, Raster mit dicken schwarzen Linien.</li>
<li>Zeile 1 (von links nach rechts):
<ol>
<li>weiß, leer; 2) grau, „1“; 3) grau, „0“; 4) weiß, „1_a“ (a klein, tiefgestellt rechts unten).</li>
</ol>
</li>
<li>Zeile 2:
<ol>
<li>grau, „0“; 2) weiß, „1_b“; 3) weiß, „0_c“; 4) weiß, „0_d“.</li>
</ol>
</li>
<li>Zeile 3:
<ol>
<li>grau, „1“; 2) weiß, „1_e“; 3) weiß, „0_f“; 4) weiß, „1_g“.</li>
</ol>
</li>
<li>Zeile 4:
<ol>
<li>weiß, „1_h“; 2) weiß, „0_i“; 3) weiß, „1_j“; 4) weiß, „1_k“."></li>
</ol>
  <figcaption>Abbildung EA-12.19.1: Berechnung der Parity Bits (Even Parity)</figcaption>
</li>
</ul>
</figure>
</left>
<div class= * Durch die Kombination der Parity-Bereiche lässt sich der fehlerhafte Bit-Standort bestimmen * Beispiel: Wird ein bestimmtes Bit (z. B. Bit $k$) während der Übertragung verändert, schlagen alle zugehörigen Paritätsprüfungen fehl – der Fehler liegt also bei Bit $k$

    Mapping

    Schritt 3: Mapping auf das Konstellationsdiagramm

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<p>Konstellationsdiagramm mit zwei Achsen, beschriftet mit "I" für die horizontale und "Q" für die vertikale Achse. Die Punkte sind symmetrisch um den Ursprung angeordnet. Oben steht "8QAM". Markierungen sind in blau, mit verschiedenen Beschriftungen wie "1 | 90°", "0,5 | 45°", "1 | 0°" und anderen entlang der Punkte. Zwei konzentrische Kreise umgeben die Punkte.">
<figcaption>Abbildung EA-12.20.1: I-Q-Diagramm für ein 8QAM-Mapping</figcaption></p>
</figure>
Die Darstellung ist für ein 8QAM-Mapping. QPSK im Beispiel entspricht dem äußeren Kreis.
</div>
<div class= * Das Konstellationsdiagramm stellt die Signalpunkte in einem quadratischen Diagramm dar * Die X-Achse (*I*n-Phase) und die Y-Achse (*Q*uadratur) zeigen die Amplituden der Signalbestandteile * Für QPSK liegen die vier Signalpunkte an den Enden eines Quadrats

    Sende- und Empfangsketten

    1. Quellencodierer: Daten komprimieren
    2. Kanalcodierer: Redundanz zur Fehlererkennung und -korrektur hinzufügen
    3. Mapper: Binäre Daten auf Symbole (z. B. Amplitude & Phase bei QAM) abbilden
    1. De-Mapper: Symbole auf binäre Daten abbilden
    2. Kanaldecodierer: Fehler erkennen und korrigieren
    3. Quellendecodierer: Daten dekomprimieren

    Vielfachzugriff

    * Time Division Multiple Access – Zeitmultiplexverfahren * Die digitalen Nutzdaten werden getrennt und nacheinander über die dieselbe Frequenz gesandt * Am Empfänger wird der Datenstrom wieder zusammengesetzt
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<p>Kurzfassung: 3D-Diagramm eines rechteckigen Blocks, der in vier farbige, senkrechte Segmente unterteilt ist, mit Achsenpfeilen mit den Beschriftungen f, t und P.</p>
<p>Detaillierte Beschreibung: In der Mitte steht ein großer quaderförmiger Block, in vier gleich breite, vertikal ausgerichtete Segmente geteilt. Von links nach rechts sind die Frontflächen der Segmente orange, grau, kräftig türkisblau und hellblau gefärbt; die Trennlinien verlaufen senkrecht. Die Oberseiten sind als abgeschrägte, nach rechts hinten weisende Flächen in aufgehellten Farbtönen dargestellt, entsprechend orangegelb, hellgrau und helltürkis; rechts ist zusätzlich die seitliche hellblaue Fläche sichtbar. Drei Achsenpfeile sind eingezeichnet: links oben zeigt ein Pfeil senkrecht nach oben mit der Beschriftung „f“, rechts unten zeigt ein Pfeil waagerecht nach rechts mit der Beschriftung „t“, und links unten zeigt ein Pfeil schräg nach links unten mit der Beschriftung „P“. Es sind keine Zahlenmarken oder weiteren Texte vorhanden.">
<figcaption>Abbildung EA-12.22.1: Zeitmultiplexverfahren mit drei Signalen</figcaption></p>
</figure>
</div>
</section>
<section></section>
<section><div class= * Code Division Multiple Access – Codemultiplexverfahren * Die digitalen Nutzdaten werden mit einem digitalen Code codiert (gemischt) * Am Empfänger wird derselbe digitale Code zum decodieren verwendet
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<ol>
<li>
<p>Zusammenfassung: Ein großformatiger, farbiger Quader in perspektivischer Darstellung mit drei Pfeilachsen, beschriftet „P“, „t“ und „f“.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Auf weißem Hintergrund dominiert ein Quader, dessen Vorderseite als große, einfarbig orange Fläche zu sehen ist. Die Oberseite zeigt von vorn nach hinten mehrere parallel verlaufende Farbbänder: zuerst Orange (anschließend an die Vorderkante), dahinter ein schmaleres Gelb, dann ein breiteres Hellgrau und am hinteren Rand ein helles Cyan/Türkis. Die rechte Seitenfläche ist in senkrechte Streifen unterteilt: vorne ein schmaler gelblich-oranger Streifen, daran anschließend ein breiter hellgrauer Bereich und ganz rechts ein breiter cyan/türkisfarbener Streifen; unten an der vorderen rechten Kante ist ein kleiner, schräger gelblicher Keil sichtbar. Dünne Linien betonen die Kanten des Quaders. Drei schwarze Pfeilachsen ohne Skalen oder Zahlen sind eingezeichnet: unten links geht eine Pfeilachse schräg nach links unten und ist mit „P“ beschriftet, rechts am Quader zeigt eine Pfeilachse waagerecht nach rechts mit der Beschriftung „t“, und oben links ragt eine Pfeilachse senkrecht nach oben mit der Beschriftung „f“. Weitere Texte oder numerische Markierungen sind nicht vorhanden."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.22.1: Codemultiplexverfahren mit drei Signalen</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</div>
<aside class= * Mehrere Signale können auf derselben Frequenz übertragen werden
    * Frequency Division Multiple Access – Frequenzmultiplexverfahren * Das digitale Signal wird auf mehrere Frequenzen aufgeteilt * Dadurch kann mehr Bandbreite verwendet werden
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<ol>
<li>
<p>Kurze Zusammenfassung: Ein isometrisch dargestellter Quader mit vier horizontalen Farbschichten und drei Achsenpfeilen, beschriftet mit P, t und f.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Auf weißem Hintergrund ist ein quaderförmiger Block gezeigt, dessen Frontfläche durch drei horizontale Trennlinien in vier etwa gleich hohe Streifen unterteilt ist: von unten nach oben kräftiges Cyan, Hellgrau, Orange und Gelb (die gelbe Fläche bildet zugleich die Oberseite). Die rechte Seitenfläche zeigt die gleichen Schichten, deren Trennlinien nach hinten ansteigen und dadurch diagonal erscheinen; die obere rechte Kante ist gelb, darunter folgen hellgelb/gelblich, hellgrau und cyanfarbene Bereiche. Die Kanten und Trennlinien sind mit dünnen dunklen Linien gezeichnet. Es sind drei Achsenpfeile vorhanden: links oben ein senkrecht nach oben gerichteter Pfeil mit der Beschriftung „f“, rechts neben dem Quader ein waagerecht nach rechts zeigender Pfeil mit der Beschriftung „t“ und links unten vor dem Quader ein schräg nach links unten gerichteter Pfeil mit der Beschriftung „P“. Es gibt keine Skalen, Zahlen oder weiteren Text."></p>
 <figcaption>Abbildung EA-12.22.1: Frequenzmultiplexverfahren mit drei Signalen</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</div>
</section>
            </section>
                    <section>
                <section data-background-color=

    Synchronisation

    Weiterlernen

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