modulationsverfahren signaltheorie modulationsarten betriebsarten rauschsperren
TRANSCRIPT
![Page 1: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/1.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie
Modulationsarten
Betriebsarten
Rauschsperren
![Page 2: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/2.jpg)
Modulationsverfahren
Zeit
Am
pli
tud
e
Signaltheorie Grundsignal = Sinuswelle
![Page 3: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/3.jpg)
Modulationsverfahren
Periodendauer = T
Zeit
Am
pli
tud
e
T
Signaltheorie 1. Charakteristikum = Periodendauer
![Page 4: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/4.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie 2. Charakteristikum = Amplitude
Zeit
Am
pli
tud
e
Amplitude = A
![Page 5: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/5.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Sinuswellen - Charakteristika:
1. Periodendauer T 2. Amplitude A
Frequenz f= 1/Periodendauer= 1/T
![Page 6: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/6.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Darstellung im Frequenzraum
Frequenz f
Am
pli
tud
e A
![Page 7: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/7.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Aus einer Kombination vonSinuswellen lässt sich jedes beliebige periodische Signal konstruieren
Beispiel: Rechteckfunktion
Zeit
Am
plitu
de
![Page 8: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/8.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Die ADDITION von A und B ...
![Page 9: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/9.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie ...ergibt C; weitere Addition von D...
![Page 10: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/10.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie ...ergibt E; Addition von E...
![Page 11: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/11.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie ...führt auf F; weitere Addition von G...
![Page 12: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/12.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie ...ergibt schliesslich H; usw...
![Page 13: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/13.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Im Frequenzraum stellt sich also die Rechteckfunktion folgendermassen dar:
Frequenz f
Am
pli
tud
e A
![Page 14: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/14.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Wie verhält es sich mit nichtnicht periodischen periodischenSignalen (z.B. gesprochene Sprache)?
![Page 15: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/15.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Modellvorstellung: Das Signal lässt sichstückweise zerlegen (z.B. Bereiche A, B):
A B
![Page 16: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/16.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Die Zerlegung ergibt z.B:
Frequenz f
Am
pli
tud
e A Bereich A
Bereich B
![Page 17: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/17.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie
Jedes beliebige Signal besteht also aus einer dauernd wechselnden Kombination von verschiedenen Sinuswellen.
![Page 18: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/18.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Über einen längeren Zeitraum ergibt sich ein charakteristischer Bereich, in welchemsich die Zerlegungen aufhalten:
Frequenz f
Am
pli
tud
e A Bereich A
Bereich B
![Page 19: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/19.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Diesen Bereich nennt man dasSpektrum eines Signals:
Frequenz f
Am
pli
tud
e A
Spektrum
![Page 20: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/20.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Ein wichtiges Charakteristikum einesSpektrums ist die Bandbreite:
Frequenz f
Am
pli
tud
e A
Spektrum
Bandbreite
![Page 21: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/21.jpg)
Modulationsverfahren
Signaltheorie Die Bandbreite ist die Breite des ganzen Frequenzbereichs, aus welchem einSignal besteht.
Beispiel: Telefon
unterste Frequenz = 300 Hz oberste Frequenz = 3000 Hz
Bandbreite = 2700 Hz
1 Hz = 1 Hertz = 1 Periode / Sekunde
![Page 22: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/22.jpg)
Modulationsverfahren
GrundlagenModulation
Modulation - weshalb?
Das Signal muss in einen Frequenzbereich verlegt werden, in dem es in Form von elektromagnetischen Wellen übertragenwerden kann.
Kriterien für Frequenzwahl:
(1) Reichweite (2) Signalqualität
![Page 23: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/23.jpg)
Modulationsverfahren
GrundlagenModulation
Darstellung im Frequenzraum:
Frequenz
Am
pli
tud
e
Spektrum (z.B. Sprache)
Niedrige Frequenz -schlechte Reichweiteund Qualität
Hohe Frequenz -gute Reichweiteund Qualität
![Page 24: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/24.jpg)
Modulationsverfahren
GrundlagenModulation
Der Transport eines Signals in einen höheren Frequenzbereich erfolgt mittels Modulation
Frequenz
Am
pli
tud
e
Spektrum (z.B. Sprache)
Modulation
![Page 25: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/25.jpg)
Modulationsverfahren
GrundlagenModulation
Die Rückgewinnung des ursprünglichenSignals nach der Übertragung erfolgt mittels Demodulation.
Frequenz
Am
pli
tud
e
Spektrum (z.B. Sprache)
Demodulation
![Page 26: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/26.jpg)
Modulationsverfahren
GrundlagenModulation
Wichtigste Modulationsverfahren:
(1) Amplitudenmodulation (AM) (2) Frequenzmodulation (FM)
weitere oder abgeleitete Verfahren
PhasenmodulationPulsmodulationPulsfrequenzmodulationPulsdauermodulation...
![Page 27: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/27.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Prinzip der AM:
Die Amplitude einer Sinuswelle hoherFrequenz (sog. Träger) wird durch das zu übertragende Signal moduliert.
![Page 28: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/28.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Träger: T(t) = ATsin(fTt)Signal: S(t) = ...(beliebige Signalform)
Moduliertes Signal:
Y(t) = [AT + S(t)]sin(fTt)
wobei fT = Trägerfrequenz AT = Trägeramplitude t = Zeit
![Page 29: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/29.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Beispiel: Träger T(t) = ATsin(fTt)
![Page 30: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/30.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Signal S(t)
![Page 31: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/31.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Moduliertes Signal Y(t)
![Page 32: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/32.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Was passiert im Frequenzraum bei AM?
fTOriginal-Signal
moduliertes Signal
![Page 33: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/33.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Das modulierte Signal enthält 3 Teile:
fTOriginal-Signal
1.Träger
moduliertes Signal
![Page 34: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/34.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Das modulierte Signal enthält 3 Teile:
fTOriginal-Signal
moduliertes Signal
2. unteresSeitenband
![Page 35: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/35.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Das modulierte Signal enthält 3 Teile:
fTOriginal-Signal
moduliertes Signal
3. oberesSeitenband
![Page 36: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/36.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Wichtiges Merkmal von AM-Signalen:
Beide Seitenbänder haben die exakt identische Form wie das Original-Signal.
Jedes Seitenband enthält deshalb dievollständige Information.
![Page 37: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/37.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Zur Senkung der benötigten Senderbandbreite kann daher ein Seitenband ohne Informationsverlust herausgefiltert werden.
![Page 38: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/38.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Enfernung des unteren Seitenbandes:
USB (Upper SideBand) Technik
fT
Sender-Bandbreite
fT
Sender-Bandbreite
![Page 39: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/39.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Enfernung des oberen Seitenbandes:
LSB (Lower SideBand) Technik
fT
Sender-Bandbreite
fT
Sender-Bandbreite
![Page 40: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/40.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Des weiteren kann auch der Träger unterdrückt werden, da er keine Informationenthält und nur Sendeenergie konsumiert.
SSSC = Single Sideband with Suppressed Carrier)
fT
Sender-Bandbreite
fT
Sender-Bandbreite
![Page 41: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/41.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Positive Eigenschaften von AM:
(1) Einfache Modulation/Demodulation
(2) Minimale Bandbreite (keine Spreizung des Originalspektrums durch Modulation)
(3) Keine Signalverzerrungen
![Page 42: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/42.jpg)
Modulationsverfahren
AmplitudenModulation(AM)
Negative Eigenschaft von AM:
Sehr rauschanfällig (bei leisen Signalen)
Rausch-Spektrum
Leises Signal
Lautes Signal
![Page 43: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/43.jpg)
Modulationsverfahren
FrequenzModulation(FM)
Prinzip der FM:
Bei der Frequenzmodulation bleibt die Amplitude des Trägers konstant, während sich dessen Frequenz in Abhängigkeit dermomentanen Signalauslenkung ändert.
![Page 44: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/44.jpg)
Modulationsverfahren
FrequenzModulation(FM)
Träger: T(t) = ATsin(fTt)Signal: S(t) = ...(beliebige Signalform)
Moduliertes Signal:
Y(t) = ATsin((fT + xS(t))t)
wobei fT = Trägerfrequenz AT = Trägeramplitude x = Hub (Modulationsfaktor) t = Zeit
![Page 45: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/45.jpg)
Modulationsverfahren
FrequenzModulation(FM)
Beispiel: Träger T(t) = ATsin(fTt)
![Page 46: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/46.jpg)
Modulationsverfahren
FrequenzModulation(FM)
Signal S(t)
![Page 47: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/47.jpg)
Modulationsverfahren
FrequenzModulation(FM)
Moduliertes Signal Y(t)
![Page 48: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/48.jpg)
Modulationsverfahren
FrequenzModulation(FM)
Positive Eigenschaften von FM:
(1) Unempfindlich gegen Störungen auf dem Übertragungsweg.
(2) Bessere Übertragungsqualität
![Page 49: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/49.jpg)
Modulationsverfahren
FrequenzModulation(FM)
Negative Eigenschaften von FM:
(1) Grosse Bandbreite(FM bleibt deshalb den UKW-Bändernvorbehalten)
![Page 50: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/50.jpg)
Modulationsverfahren
Betriebsarten •Simplex: (Funk)
Nur einer kann gleichzeitig senden.
•Halbduplex: (Relais)
Wechselsprechen.Sender und Empfänger arbeiten auf verschiedenen Frequenzen.
•Duplex: (Telephon)
Beide Teilnehmer können gleichzeitig senden und empfangen.
![Page 51: Modulationsverfahren Signaltheorie Modulationsarten Betriebsarten Rauschsperren](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022062512/55204d7249795902118c5023/html5/thumbnails/51.jpg)
Modulationsverfahren
Rauschsperre •Squelch:Unterdrückt Signale unterhalb einer gewissen Schwelle.
•Selektivruf:Eine Tonfolge (Ton Code) am Anfang einer Sendung öffnet nur den Squelch der jeweils angewählten Stationen.