Hallo, kann mir jemand erklären wie mit elektromagnetischen Wellen Daten digital übertragen werden? Habe schon im Internet gesucht, werde aber nicht daraus schlau. Timo
Timo W. schrieb: > Habe schon im Internet gesucht, werde aber nicht daraus schlau. Zwei der einfachsten Verfahren http://de.wikipedia.org/wiki/Amplitudenumtastung http://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzumtastung
Ok wie würde das dann aussehen? Wie viele Bits könnte man pro Schwingung übertragen?
>Wie viele Bits könnte man pro Schwingung übertragen?
Nur wenige. Das hängt u.a. davon ab, wie genau du die Amplitude der
Schwingung und deren zeitlichen Verlauf bestimmen kannst.
Darüber hinaus ist oftmals die Trägerfrequenz der Funkstrecke sehr viel
höher, als die des modulierten Hilfsträgers.
Dann entfallen viele Schwingungen der Hochfrequenz auf ein einziges
übertragenes Bit.
... und es gibt genug Modulationsarten, die mehr als ein Bit in jedem Zeitschritt übertragen, z.B. QAM http://de.wikipedia.org/wiki/Quadraturamplitudenmodulation
foo schrieb: > entfallen viele Schwingungen der Hochfrequenz auf ein einziges > übertragenes Bit Wolfgang schrieb: > Modulationsarten, die mehr als ein Bit in jedem Zeitschritt übertragen Als Neuling würde ich zur sicheren Datenübertragung per Funk die von foo vorgeschlagene Methode mit niedriger Baudrate und hochfrequentem Träger bevorzugen. Siehe z.B. RTTY (Funkfernschreiben), Packet Radio o.a.
Timo W. schrieb: > Ok wie würde das dann aussehen? > Wie viele Bits könnte man pro Schwingung übertragen? Das hängt hauptsächlich von der Bandbreite und dem verwendeten Modulationsverfahren ab. In der Regel ist die Bitrate in bit/s ungefähr gleich der verwendeten Bandbreite in Hz, mehr wenn man ein Verfahren wie QAM benutzt, weniger wenn man redundante Übertragung hat.
Sven B. schrieb: > Das hängt hauptsächlich von der Bandbreite und dem verwendeten > Modulationsverfahren ab. In der Regel ist die Bitrate in bit/s ungefähr > gleich der verwendeten Bandbreite in Hz Ganz so einfach ist das nicht. Schon bei der Amplitudenmodulation eines Trägers ist die Bandbreite deutlich höher, da man meist einen Datenstrom aufmoduliert, der sich deutlich von einem Sinus unterscheidet ;-) Bei Frequenzmodulation kommt zu der Breite durch die Modulation noch die Differenz der beiden Trägerfrequenzen hinzu, wenn man die Gesamtbandbreite für den Übertragungskanal betrachtet. > ... mehr wenn man ein Verfahren wie QAM benutzt, Gerade bei QAM, wo pro Symbol (=Zeitschritt) mehrere Bits übertragen werden, liegt die Bandbreite u.U. kräftig unter der Bitrate (Beispiel QAM64, Bitrate Faktor 6 über Symbolrate). Darum werden solche aufwändigeren Verfahren eingesetzt. Da die Funktechnik aber nicht hexen kann, werden dafür höhere Anforderungen an den Signal-Rausch Abstand auf dem Datenkanal gestellt. > weniger wenn man redundante Übertragung hat. Zusätzliche Erhöhung der Bitrate durch Redundanz betrifft alle Übertragungsverfahren. Die Berücksichtigung der Redundanz passiert aber auf einer anderen Ebene des Übertragungsmodells, d.h. wenn man die physikalische Datenrate auf dem Funkkanal in Relation zur Nutzdatenrate setzt.
Wolfgang schrieb: > Sven B. schrieb: >> Das hängt hauptsächlich von der Bandbreite und dem verwendeten >> Modulationsverfahren ab. In der Regel ist die Bitrate in bit/s ungefähr >> gleich der verwendeten Bandbreite in Hz > > Ganz so einfach ist das nicht. Schon bei der Amplitudenmodulation eines > Trägers ist die Bandbreite deutlich höher, da man meist einen Datenstrom > aufmoduliert, der sich deutlich von einem Sinus unterscheidet ;-) Ja. Wenn man das Signal aber nur mit 1 bit Amplitudenauflösung abtastet, sind die beiden aber genau gleich, oder? Und dann bekommt man einen Faktor log(n) dazu, wobei n die Anzahl der Stufen ist, die man zusätzlich an Amplitude unterscheiden kann. Deshalb finde ich die Faustregel eigentlich nicht so unschön. >> ... mehr wenn man ein Verfahren wie QAM benutzt, > > Gerade bei QAM, wo pro Symbol (=Zeitschritt) mehrere Bits übertragen > werden, liegt die Bandbreite u.U. kräftig unter der Bitrate (Beispiel > QAM64, Bitrate Faktor 6 über Symbolrate). Ja, das meinte ich. Sorry, wenn das anders herum rüberkam. >> weniger wenn man redundante Übertragung hat. > Zusätzliche Erhöhung der Bitrate durch Redundanz betrifft alle > Übertragungsverfahren. Die Berücksichtigung der Redundanz passiert aber > auf einer anderen Ebene des Übertragungsmodells, d.h. wenn man die > physikalische Datenrate auf dem Funkkanal in Relation zur Nutzdatenrate > setzt. Gut, ich denke da lässt sich nun trefflich drüber streiten, welche Art von Redundanz auf der physikalischen und welche auf der Protokoll-Ebene passiert.
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Sven B. schrieb: > Ja. Wenn man das Signal aber nur mit 1 bit Amplitudenauflösung abtastet, > sind die beiden aber genau gleich, oder? Die Abtastung ist noch mal ein ganz anderes Ding. Da hat her Shannon noch ein Wörtchen mit zu reden, d.h. man muss um mehr als einen Faktor zwei höher Abtasten, als die höchste Signalfrequenz. Im Frequenzbereich betrachtet, erzeugt der auf den Träger modulierte digitale Datenstrom bei AM Seitenbänder neben der Trägerfrequenz, deren Breite auf Grund des Dateninhaltes deutlich über der Symbolfrequenz liegt. > Gut, ich denke da lässt sich nun trefflich drüber streiten, welche Art > von Redundanz auf der physikalischen und welche auf der Protokoll-Ebene > passiert. Der Begriff Redundanz macht auf der physikalischen Ebene wenig Sinn. Da geht es um Signal-Rausch Abstand und, wenn man den Demodulator mit einbezieht, um Bitfehlerraten (BER).
Wolfgang schrieb: > Sven B. schrieb: >> Ja. Wenn man das Signal aber nur mit 1 bit Amplitudenauflösung abtastet, >> sind die beiden aber genau gleich, oder? > > Die Abtastung ist noch mal ein ganz anderes Ding. Da hat her Shannon > noch ein Wörtchen mit zu reden, d.h. man muss um mehr als einen Faktor > zwei höher Abtasten, als die höchste Signalfrequenz. Naja, eher Faktor 2 höher als die Bandbreite des Signals, oder? > Im Frequenzbereich betrachtet, erzeugt der auf den Träger modulierte > digitale Datenstrom bei AM Seitenbänder neben der Trägerfrequenz, deren > Breite auf Grund des Dateninhaltes deutlich über der Symbolfrequenz > liegt. Und je schneller die die Daten übertragen willst, desto breiter die Seitenbänder, nicht? >> Gut, ich denke da lässt sich nun trefflich drüber streiten, welche Art >> von Redundanz auf der physikalischen und welche auf der Protokoll-Ebene >> passiert. > > Der Begriff Redundanz macht auf der physikalischen Ebene wenig Sinn. Da > geht es um Signal-Rausch Abstand und, wenn man den Demodulator mit > einbezieht, um Bitfehlerraten (BER). Ok, das sehe ich ein, hier würde man eher vom Signal-Rausch-Abstand reden. Stimmt.
Sven B. schrieb: > Naja, eher Faktor 2 höher als die Bandbreite des Signals, oder? Wenn man sich auf die Bandbreite und nicht auf die Maximalfrequenz bezieht, führt das unweigerlich zu Aliasing und man muss damit sauber umgehen, d.h. z.B. runtermischen durch synchrone Abtastung. > ... desto breiter die Seitenbänder, Ja
Wolfgang schrieb: > Sven B. schrieb: >> Naja, eher Faktor 2 höher als die Bandbreite des Signals, oder? > Wenn man sich auf die Bandbreite und nicht auf die Maximalfrequenz > bezieht, führt das unweigerlich zu Aliasing und man muss damit sauber > umgehen, d.h. z.B. runtermischen durch synchrone Abtastung. Ja. Trotzdem ist die Abtastrate durch die Bandbreite des Signals vorgegeben, nicht durch die höchste Frequenz, das wollte ich nur sagen.
Weiß jemand wie bei der Amplitudenumtastung die Trägerwelle kurzzeitig ausgeschaltet wird? Bei der Frequenzumtastung wird ja die Trägerwelle verändert, sodass man 2 unterschiedliche Wellenlängen hat. Wenn der Empfänger auf z.B. 2,4 GHz gestellt ist, wie kann der Empfänger 2 unterschiedliche Wellenlängen gleichzeitig empfangen?
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Timo W. schrieb: > Weiß jemand wie bei der Amplitudenumtastung die Trägerwelle kurzzeitig > ausgeschaltet wird? Zum Beispiel mit einer Morsetaste... Spass beiseite. AM Modulation ist ja nichts anderes als die Multiplikation eines Sinussignals mit einem modulierenden Signal. Im Falle der Austastung ist das modulierende Signal eine Gleichspannung bzw. ein Rechteck, Das geht zum Beispiel mit einem Analogmultiplizierer (Ringmischer, Gilbert Zelle o.ä). Zeitgemäßer wird heute die Synthese vom AM, QAM, QPSK etc, rechnerisch durch digitales Signalprozessing vorgenommen. l.G.
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