Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren

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  • Folie 1
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren
  • Folie 2
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Grundsignal = Sinuswelle
  • Folie 3
  • Modulationsverfahren Periodendauer = T T Signaltheorie 1. Charakteristikum = Periodendauer
  • Folie 4
  • Modulationsverfahren Signaltheorie 2. Charakteristikum = Amplitude Amplitude = A
  • Folie 5
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Sinuswellen - Charakteristika: 1.Periodendauer T 2.Amplitude A Frequenz f = 1/Periodendauer = 1/T
  • Folie 6
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Darstellung im Frequenzraum Frequenz f Amplitude A
  • Folie 7
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Aus einer Kombination von Sinuswellen lsst sich jedes beliebige periodische Signal konstruieren Beispiel: Rechteckfunktion Zeit Amplitude
  • Folie 8
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Die ADDITION von A und B...
  • Folie 9
  • Modulationsverfahren Signaltheorie...ergibt C; weitere Addition von D...
  • Folie 10
  • Modulationsverfahren Signaltheorie...ergibt E; Addition von E...
  • Folie 11
  • Modulationsverfahren Signaltheorie...fhrt auf F; weitere Addition von G...
  • Folie 12
  • Modulationsverfahren Signaltheorie...ergibt schliesslich H; usw...
  • Folie 13
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Im Frequenzraum stellt sich also die Rechteckfunktion folgendermassen dar: Frequenz f Amplitude A
  • Folie 14
  • Modulationsverfahren Signaltheorie nicht periodischen Wie verhlt es sich mit nicht periodischen Signalen (z.B. gesprochene Sprache)?
  • Folie 15
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Modellvorstellung: Das Signal lsst sich stckweise zerlegen (z.B. Bereiche A, B): AB
  • Folie 16
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Die Zerlegung ergibt z.B: Frequenz f Amplitude A Bereich A Bereich B
  • Folie 17
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Jedes beliebige Signal besteht also aus einer dauernd wechselnden Kombination von verschiedenen Sinuswellen.
  • Folie 18
  • Modulationsverfahren Signaltheorie ber einen lngeren Zeitraum ergibt sich ein charakteristischer Bereich, in welchem sich die Zerlegungen aufhalten: Frequenz f Amplitude A Bereich A Bereich B
  • Folie 19
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Diesen Bereich nennt man das Spektrum eines Signals: Frequenz f Amplitude A Spektrum
  • Folie 20
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Ein wichtiges Charakteristikum eines Spektrums ist die Bandbreite: Frequenz f Amplitude A Spektrum Bandbreite
  • Folie 21
  • Modulationsverfahren Signaltheorie Die Bandbreite ist die Breite des ganzen Frequenzbereichs, aus welchem ein Signal besteht. Beispiel:Telefon unterste Frequenz = 300 Hz oberste Frequenz = 3000 Hz Bandbreite = 2700 Hz 1 Hz = 1 Hertz = 1 Periode / Sekunde
  • Folie 22
  • Modulationsverfahren Grundlagen Modulation Modulation - weshalb? Das Signal muss in einen Frequenzbereich verlegt werden, in dem es in Form von elektromagnetischen Wellen bertragen werden kann. Kriterien fr Frequenzwahl: (1)Reichweite (2)Signalqualitt
  • Folie 23
  • Modulationsverfahren Grundlagen Modulation Darstellung im Frequenzraum: Frequenz Amplitude Spektrum (z.B. Sprache) Niedrige Frequenz - schlechte Reichweite und Qualitt Hohe Frequenz - gute Reichweite und Qualitt
  • Folie 24
  • Modulationsverfahren Grundlagen Modulation Der Transport eines Signals in einen hheren Frequenzbereich erfolgt mittels Modulation Frequenz Amplitude Spektrum (z.B. Sprache) Modulation
  • Folie 25
  • Modulationsverfahren Grundlagen Modulation Die Rckgewinnung des ursprnglichen Signals nach der bertragung erfolgt mittels Demodulation. Frequenz Amplitude Spektrum (z.B. Sprache) Demodulation
  • Folie 26
  • Modulationsverfahren Grundlagen Modulation Wichtigste Modulationsverfahren: (1)Amplitudenmodulation (AM) (2)Frequenzmodulation (FM) weitere oder abgeleitete Verfahren Phasenmodulation Pulsmodulation Pulsfrequenzmodulation Pulsdauermodulation...
  • Folie 27
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Prinzip der AM: Die Amplitude einer Sinuswelle hoher Frequenz (sog. Trger) wird durch das zu bertragende Signal moduliert.
  • Folie 28
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Trger:T(t) = A T sin(f T t) Signal:S(t) =...(beliebige Signalform) Moduliertes Signal: Y(t) = [A T + S(t)]sin(f T t) wobei f T = Trgerfrequenz A T = Trgeramplitude t = Zeit
  • Folie 29
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Beispiel:Trger T(t) = A T sin(f T t)
  • Folie 30
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Signal S(t)
  • Folie 31
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Moduliertes Signal Y(t)
  • Folie 32
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Was passiert im Frequenzraum bei AM? fTfT Original-Signal moduliertes Signal
  • Folie 33
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Das modulierte Signal enthlt 3 Teile: fTfT Original-Signal 1.Trger moduliertes Signal
  • Folie 34
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Das modulierte Signal enthlt 3 Teile: fTfT Original-Signal moduliertes Signal 2. unteres Seitenband
  • Folie 35
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Das modulierte Signal enthlt 3 Teile: fTfT Original-Signal moduliertes Signal 3. oberes Seitenband
  • Folie 36
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Wichtiges Merkmal von AM-Signalen: Beide Seitenbnder haben die exakt identische Form wie das Original-Signal. Jedes Seitenband enthlt deshalb die vollstndige Information.
  • Folie 37
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Zur Senkung der bentigten Senderbandbreite kann daher ein Seitenband ohne Informationsverlust herausgefiltert werden.
  • Folie 38
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Enfernung des unteren Seitenbandes: USB (Upper SideBand) Technik fTfT Sender-Bandbreite fTfT
  • Folie 39
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Enfernung des oberen Seitenbandes: LSB (Lower SideBand) Technik fTfT Sender-Bandbreite fTfT
  • Folie 40
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Des weiteren kann auch der Trger unterdrckt werden, da er keine Information enthlt und nur Sendeenergie konsumiert. SSSC = Single Sideband with Suppressed Carrier) fTfT Sender-Bandbreite fTfT
  • Folie 41
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Positive Eigenschaften von AM: (1)Einfache Modulation/Demodulation (2)Minimale Bandbreite (keine Spreizung des Originalspektrums durch Modulation) (3)Keine Signalverzerrungen
  • Folie 42
  • Modulationsverfahren Amplituden Modulation (AM) Negative Eigenschaft von AM: Sehr rauschanfllig (bei leisen Signalen) Rausch-Spektrum Leises Signal Lautes Signal
  • Folie 43
  • Modulationsverfahren Frequenz Modulation (FM) Prinzip der FM: Bei der Frequenzmodulation bleibt die Amplitude des Trgers konstant, whrend sich dessen Frequenz in Abhngigkeit der momentanen Signalauslenkung ndert.
  • Folie 44
  • Modulationsverfahren Frequenz Modulation (FM) Trger:T(t) = A T sin(f T t) Signal:S(t) =...(beliebige Signalform) Moduliertes Signal: Y(t) = A T sin((f T + xS(t))t) wobei f T = Trgerfrequenz A T = Trgeramplitude x= Hub (Modulationsfaktor) t = Zeit
  • Folie 45
  • Modulationsverfahren Frequenz Modulation (FM) Beispiel:Trger T(t) = A T sin(f T t)
  • Folie 46
  • Modulationsverfahren Frequenz Modulation (FM) Signal S(t)
  • Folie 47
  • Modulationsverfahren Frequenz Modulation (FM) Moduliertes Signal Y(t)
  • Folie 48
  • Modulationsverfahren Frequenz Modulation (FM) Positive Eigenschaften von FM: (1)Unempfindlich gegen Strungen auf dem bertragungsweg. (2)Bessere bertragungsqualitt
  • Folie 49
  • Modulationsverfahren Frequenz Modulation (FM) Negative Eigenschaften von FM: (1)Grosse Bandbreite (FM bleibt deshalb den UKW-Bndern vorbehalten)
  • Folie 50
  • Modulationsverfahren BetriebsartenSimplex: (Funk) Nur einer kann gleichzeitig senden. Halbduplex: (Relais) Wechselsprechen. Sender und Empfnger arbeiten auf verschiedenen Frequenzen. Duplex: (Telephon) Beide Teilnehmer knnen gleichzeitig senden und empfangen.
  • Folie 51
  • Modulationsverfahren RauschsperreSquelch: Unterdrckt Signale unterhalb einer gewissen Schwelle. Selektivruf: Eine Tonfolge (Ton Code) am Anfang einer Sendung ffnet nur den Squelch der jeweils angewhlten Stationen.

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