In diesem Themengebiet wechseln die Aufgaben zwischen SSB-Signalaufbereitung, FM-Bandbreite und digitalen Übertragungsverfahren. Der sichere Einstieg ist immer dieselbe Frage: Welche Größe wird verändert, und an welcher Stelle der Signalkette geschieht das?
Vier Methoden für die Signalkette
Ordne zunächst die Baugruppe einer Ebene zu. Ein Equalizer formt das Niederfrequenzspektrum der Sprache. Ein Dynamikkompressor verkleinert den Pegelabstand zwischen leisen und lauten Anteilen; dadurch kann ein SSB-Sender seine Aussteuerungsgrenze häufiger nutzen, ohne Sprachspitzen abzuschneiden. Die Erzeugung des unterdrückten Zweiseitensignals und die Auswahl eines Seitenbands erfolgen dagegen in HF- beziehungsweise ZF-Baugruppen.
| Aufgabentyp | Arbeitsregel |
|---|---|
| FM-Bandbreite | Mit der Carson-Näherung B ≈ 2 · (Δf + fm) rechnen. Größerer Hub und höhere Modulationsfrequenz verbreitern das Spektrum; bei einer Obergrenze zuerst durch zwei teilen und dann den bekannten Summanden abziehen. |
| Fehlerschutz | Für die Paritätsprüfung wird die vereinbarte Sollparität über Nutzdaten und Prüfbit neu gebildet. Jeder gekippte Bitzustand kehrt das Prüfergebnis einmal um; aus einem unveränderten Ergebnis allein folgt deshalb noch keine garantierte Fehlerfreiheit. FEC liefert zusätzliche Information zur Korrektur ohne Rückfrage; ARQ fordert stattdessen einen fehlerhaften Block erneut an. |
| Symbol und Bit | Bei M unterscheidbaren Zuständen trägt ein Symbol log2(M) Bit. Die Datenrate ergibt sich aus Symbolrate mal Bit je Symbol; baud und Bit/s sind daher nur bei einem Bit je Symbol gleich. |
| I/Q-Verfahren | Trage die In-Phase-Komponente auf einer waagerechten und die Quadraturkomponente auf einer senkrechten Achse ein. Addiere beide Werte vektoriell; Lage und Abstand des entstehenden Punkts vom Ursprung beschreiben den jeweiligen Trägerzustand. |
Bei Rechenaufgaben lohnt sich eine Einheitenkontrolle vor dem Vergleich der Optionen. Setze alle Frequenzen in dieselbe Einheit, prüfe bei Carson den äußeren Faktor zwei und trenne bei digitalen Verfahren Symbolrate von Nutzdatenrate. Bei Begriffsfragen hilft die Richtung des Informationsflusses: Die Codierung an der Quelle entfernt entbehrliche Wiederholung, die Codierung für den Kanal fügt gezielte Wiederholung für eine robustere Übertragung hinzu.
Typische Prüfungsfallen
- Dem Equalizer Aufgaben aus der HF-Kette zuschreiben. Er verändert den Sprachfrequenzgang, erzeugt aber weder das SSB-Verfahren noch beseitigt er Oberwellen oder den Restträger.
- Kompression mit einer Vergrößerung der Dynamik verwechseln. Der Prozessor rückt leise und laute Sprachanteile zusammen; eine übertriebene Einstellung verschlechtert die Artikulation, obwohl das Signal weiterhin demodulierbar bleibt.
- Bei zu starker FM-Ansteuerung zuerst an Endstufe oder Netzteil denken. Der unmittelbare Effekt ist ein größerer Frequenzhub und damit ein breiteres HF-Spektrum; die ideale FM-Hüllkurve bleibt amplitudenkonstant.
- FEC als erneutes Senden, Kompression oder Leistungsregelung deuten. Vorwärtskorrektur braucht bewusst eingefügte Prüfinformation im bereits übertragenen Block; Wiederholung über einen Rückkanal ist ein anderes Verfahren.
- BPSK und QPSK durch ein Vertauschen der I- und Q-Zweige unterscheiden. Entscheidend ist die Zahl der möglichen Phasenlagen: zwei Zustände tragen weniger Information je Symbol als vier.
Jetzt anwenden
Die Bandbreite eines FM-Senders soll 10 kHz nicht überschreiten. Wie hoch darf der Frequenzhub bei einer Modulationsfrequenz von 2,7 kHz maximal sein?
- 2,3 kHz
- 7,7 kHz
- 4,6 kHz
- 12,7 kHz
Eine digitale Übertragung wird durch ein einzelnes Prüfbit (Parity Bit) abgesichert. Der Empfänger stellt bei der Paritätsprüfung keinen Übertragungsfehler fest. Was sagt dies über die Fehlerfreiheit der übertragenen Nutzdaten und des Prüfbits aus?
- Die Übertragung war fehlerfrei oder es ist eine ungerade Anzahl an Bitfehlern aufgetreten.
- Die Übertragung war fehlerfrei.
- Die Nutzdaten wurden fehlerfrei, das Prüfbit jedoch fehlerhaft übertragen.
- Die Übertragung war fehlerfrei oder es ist eine gerade Anzahl an Bitfehlern aufgetreten.
Wie werden Informationen bei der Quadraturamplitudenmodulation (QAM) mittels eines Trägers übertragen? Durch ...
- nichtlineare Änderung der Amplitude
- separate Änderung des elektrischen und magnetischen Feldwellenanteils
- richtungsabhängige Änderung der Frequenz
- Änderung der Amplitude und der Phase