Hallo zusammen, ich stehe hier vor einem Verständnisproblem: Bitte korrigiert mich, wenn ich hier schon in meiner Frage Fehler mache. Bei der Datenübertragung mit Funk werden ja viele elektromagnetische Wellen vieler verschiedener Frequenzen zusammengefügt (moduliert), um diese mit Daten zu beladen. Viele Frequenzen bedeutet ja eine große Bandbreite, richtig? Das Ergebnis der Modulation ist ja eine einzige Welle mit EINER Frequenz. Das heißt doch, dass auf allein auf dieser Frequenz (z.B. 2,4 GHZ bei Wlan) die Daten übertragen werden. Warum spricht man jetzt im Falle von Wlan aber immer noch von einer großen Bandbreite, wo es sich doch nur noch um eine einzige Frequenz handelt? Die Bandbreite wäre ja hier nur eine einzige Frequenz (2,4 GHZ)...
Funk schrieb: > Bei der Datenübertragung mit Funk werden ja viele > elektromagnetische Wellen vieler verschiedener > Frequenzen zusammengefügt (moduliert), um diese > mit Daten zu beladen. Hmm... so ähnlich, ja. > Viele Frequenzen bedeutet ja eine große Bandbreite, > richtig? Hmm.... > Das Ergebnis der Modulation ist ja eine einzige Welle > mit EINER Frequenz. > Das heißt doch, dass auf allein auf dieser Frequenz > (z.B. 2,4 GHZ bei Wlan) die Daten übertragen werden. Nein. Das Problem besteht darin, dass es zwei Bedeutungen von "Frequenz" gibt, nämlich die physikalische und die mathematisch-systemtheoretische. Physikalisch spricht man von einer Frequenz von 1MHz, wenn IM ZEITLICHEN MITTEL eine Millionen Schwingungen je Sekunde ankommen, auch wenn die Schwingung etwas "zittert", also lauter oder leiser wird, oder tiefer und höher. Mathematisch-systemtheoretisch ist aber eine Sinus- schwingung, die sich leicht verändert, KEINE REINE Sinusschwingung mehr, sondern ein Frequenzgemisch. Die übertragenen Daten stecken in den Veränderungen (der Modulation); mit einem reinen Sinus kann keine Information übertragen werden. > Warum spricht man jetzt im Falle von Wlan aber immer > noch von einer großen Bandbreite, wo es sich doch nur > noch um eine einzige Frequenz handelt? Die Bandbreite > wäre ja hier nur eine einzige Frequenz (2,4 GHZ)... Nein, bei WLAN gibt es sogar noch einen dritten Grund: Das Frequenzband geht von 2400,0 MHz bis 2483,5MHz, wenn ich mich nicht irre. Dort sind mehrere Kanäle (13?) untergebracht, jeder ein paar Megahertz breit.
okay, danke schon mal. Egon D. schrieb: > Das Frequenzband geht von 2400,0 MHz bis 2483,5MHz heißt das aber hier, dass die Frequenzen aller Wellen, welche zur Modulation des resultierenden Signals verwendet wurden, in diesem Bereich liegen (bzw. im Bereich des jeweiligen Kanals)?
Funk schrieb: > Egon D. schrieb: >> Das Frequenzband geht von 2400,0 MHz bis 2483,5MHz > > heißt das aber hier, dass die Frequenzen aller Wellen, > welche zur Modulation des resultierenden Signals > verwendet wurden, in diesem Bereich liegen (bzw. im > Bereich des jeweiligen Kanals)? Hmmm... wahrscheinlich nur eine falsche Ausdrucksweise. Die Trägerfrequenzen VOR der Modulation liegen alle innerhalb dieses Bereiches, ja -- sogar mit einem gewissen Sicherheitsabstand zu den Bandgrenzen. NACH der Modulation ist aus der schmalen Spektrallinie der Trägerfrequenz zwar ein breiteres Band geworden, aber dieses liegt IMMER NOCH vollständig im oben genannten Frequenzbereich. Wenn das nicht so ist, gibt es (theoretisch) Ärger mit der BNetzA. Die Nutzdaten, die auf den/die Träger aufmoduliert wurden, liegen in ganz anderen (viel niedrigeren) Frequenzbereichen. Den verschiedenen Kanälen entsprechen (vereinfacht) unterschiedliche Trägerfrequenzen. HTH
von Funk schrieb: >Das heißt doch, dass auf allein auf dieser Frequenz (z.B. 2,4 GHZ bei >Wlan) die Daten übertragen werden. Wenn eine Trägerfrequenz moduliert wird, entstehen Seitenbänder. Der Übertragungskanal mus so breit sein, daß auch die Seitenbänder durchpassen, sonst gehen Informationen verloren. Je mehr Informationen auf den Träger aufmoduliert werden um so breiter werden die Seitenbänder und damit wird der gesamte Kanal breiter. https://de.wikipedia.org/wiki/Seitenband
Günter Lenz schrieb: > Wenn eine Trägerfrequenz moduliert wird, entstehen > Seitenbänder. Da werden schlimme Erinnerungen wach! Du weißt, was ich meine? ;-)
Egon D. schrieb: > Die Trägerfrequenzen VOR der Modulation liegen alle > innerhalb dieses Bereiches Egon D. schrieb: > Die Nutzdaten, die auf den/die Träger aufmoduliert wurden, > liegen in ganz anderen (viel niedrigeren) Frequenzbereichen. aaah, jetzt wird das langsam klarer... d.h. die 2,4 GHZ beziehen sich im Grunde auf die Frequenz der Trägerwelle. okay verstanden - aber die "Ergebniswelle" nach der Modulation kann ja letztendlich eine komplett andere Frequenz als die Trägerwelle haben, oder? Und die "Ergebniswelle" ist ja letztendlich die Welle, die übertragen wird, richtig? Wäre dann bei der gesetzlichen Regulierung nicht die "Ergebniswelle" wichtiger als die Trägerwelle (also die bei 2,4 GHZ)? danke schon mal für die Antworten
Funk schrieb: > Egon D. schrieb: >> Die Trägerfrequenzen VOR der Modulation liegen alle >> innerhalb dieses Bereiches > > Egon D. schrieb: >> Die Nutzdaten, die auf den/die Träger aufmoduliert >> wurden, liegen in ganz anderen (viel niedrigeren) >> Frequenzbereichen. > > aaah, jetzt wird das langsam klarer... d.h. die 2,4 GHZ > beziehen sich im Grunde auf die Frequenz der Trägerwelle. Ja. > okay verstanden - aber die "Ergebniswelle" nach der > Modulation kann ja letztendlich eine komplett andere > Frequenz als die Trägerwelle haben, oder? Nnneinn... nicht KOMPLETT anders. Die ursprüngliche Trägerwelle ist zu einem gewissen Anteil auch in der "Ergebniswelle" enthalten -- aber die Ergebniswelle enthält ZUSÄTZLICH auch noch etwas niedrigere und etwas höhere Frequenzen (--> Seitenbänder). Stelle Dir einen Geiger vor. Zunächst streicht er nur die leere Saite; es entsteht klarer, starrer Ton. Das ist die Trägerfrequenz. Jetzt greift er mit dem Finger einen Ton auf einer Saite und spielt diesen mit Vibrato. Der Ton "zittert". Das Zittern ist die Nutzinformation. Wenn man das Gemisch analysiert, stellt man fest, dass ein gewisser Bereich UM DEN UNMODULIERTEN TRÄGER HERUM belegt wird. Siehe Günter Lenz --> Seitenbänder. > Und die "Ergebniswelle" ist ja letztendlich die Welle, > die übertragen wird, richtig? Ja, richtig. > Wäre dann bei der gesetzlichen Regulierung nicht die > "Ergebniswelle" wichtiger als die Trägerwelle (also > die bei 2,4 GHZ)? Ja, richtig. Deswegen darf die unmodulierte Tägerwelle auch nicht bei 2400,00 MHz liegen, weil sonst Seitenbänder entstehen würden, die außerhalb des zulässigen Bereiches liegen. Eine unmodulierte Tägerwelle dürfte bei... was weiss ich... 2405,00MHz liegen; durch die Modulation dürfte sie dann den Bereich 2400,00MHz bis 2410,00MHz belegen. (Zahlen sind erfunden, um das Prinzip zu erklären.)
Aahhh, jetzt hab ich's verstanden. Sehr gut erklärt, danke ;) Ich war verwirrt, weil ich mir das Rechtecksignal näher angeschaut habe. Da hat die Trägerwelle ja eine kleinere Frequenz als die aufmodulierten Wellen. Aber ich glaube, das Rechtecksignal wird auch nicht zur Datenübertragung verwendet, hab ich Recht? Bei einzelnen Pulsen schaut das ganze aber anders aus, oder? So ein Puls deckt im Frequenzbereich ja eine ziemlich große Bandbreite ab...
Funk schrieb: > Aber ich glaube, das Rechtecksignal wird auch nicht zur Datenübertragung > verwendet, hab ich Recht? Richtig – schon deshalb nicht, weil ein Rechteck außerordentlich viele Oberwellen enthält, d. h. er ist ein Gemisch sehr vieler Frequenzen. Das, was man zur Datenübertragung benutzt, ist daher immer ziemlich nah an einem Sinussignal dran. Wenn man sich das auf dem Oszilloskop ansehen würde (macht aber praktisch niemand), würde man – je nach Signalinhalt – mit dem Auge oft gar nichts anderes als Sinusschwingungen erkennen. Daher schaut man sich diese Signale mit Spektrumanalysatoren an. Diese ermitteln über eine einstellbare Bandbreite die Leistungsanteile bei bestimmten Frequenzen und stellen diese normalerweise logarithmisch dar, d. h. ein Singal, welches 1/10 der Leistung des Trägers hat, bekommt dann bspw. eine Auslenkung 1 cm weniger, ein Signal welches 1/100 hat bekommt 2 cm weniger, bei 1/1000 sind es 3 cm. Auf diese Weise kann man auch Oberwellen noch erkennen, die man auf einem Oszilloskop schon lange nicht mehr als „Verzerrung“ ausmachen könnte.
Funk schrieb: > Bei der Datenübertragung mit Funk werden ja viele elektromagnetische > Wellen vieler verschiedener Frequenzen zusammengefügt Nö, meistens nur zwei, ein Träger und das aufmodulierte Nutzsignal, wobei sich beide zeitlich ändern können. Funk schrieb: > Viele Frequenzen bedeutet ja eine große Bandbreite nicht unbedingt. Funk schrieb: > Das Ergebnis der Modulation ist ja eine einzige Welle mit EINER > Frequenz. Nein. Die Frequenz ist nur eine Dimension einer Welle, weitere Dimensionen sind z.B. Ausrichtung, Amplitude, Modulationsart (viele) u.a. Phasenlage. Funk schrieb: > Das heißt doch, dass auf allein auf dieser Frequenz (z.B. 2,4 GHZ bei > Wlan) die Daten übertragen werden. Nein. Die Daten sind die Nutzsignale. 2,4 GHz ist z.B. ein Frequenz*band* für allerlei Anwendungen, darin gibts auch die frequenz 2,400000(beliebig genau) als Einzelfrequenz. Funk schrieb: > Warum spricht man jetzt im Falle von Wlan aber immer noch von einer > großen Bandbreite, wo es sich doch nur noch um eine einzige Frequenz > handelt? Warum stellst Du persuasivev Fragen, obwohl Du es bereits besser weißt?
Funk schrieb: > Ich war verwirrt, weil ich mir das Rechtecksignal > näher angeschaut habe. Da hat die Trägerwelle ja > eine kleinere Frequenz als die aufmodulierten > Wellen. Nee. Ein (reines, d.h. streng periodisches) Rechtecksignal hat zwar Oberwellen, es ist aber nicht moduliert -- weil Modulation (praktisch) bedeutet, dass das Signal eben NICHT streng periodisch, sondern nur "ungefähr" periodisch ist. In den Abweichungen von der strengen Periodizität steckt das Nutzsignal.
Egon D. schrieb: > In den Abweichungen von der strengen > Periodizität steckt das Nutzsignal. Nicht ganz. Denk mal an die Rauschfarben. (Nee, nicht Rotwein oder LSD ツ weisses Rauschen, rosa Rauschen (1/f-Rauschen - irgendwie doch mit LSD) de:WP 1/f-Rauschen tritt in vielen physikalischen, biologischen, aber auch ökonomischen Prozessen auf. So rauscht bei vielen schlecht elektrisch leitenden Materialien der Wert des elektrischen Widerstandes selbst. Zu tiefen Frequenzen hin erwartet man ein Abflachen des spektralen Verlaufs, das aber nicht immer gefunden wird, weil die Messreihen dafür nicht lang genug sind. Zu hohen Frequenzen hin nimmt für manche (oft kleine) Systeme die Steigung auf −6 dB pro Oktave zu... (ich trank gestern einen Weißburgunder und da ist noch Rest - vlt. deswegen diese Assoziation, dürfte aber dennoch korrekt sein) Rausch ist vermutlich statistische Periodizität.
Apotheker schrieb: > Rausch ist vermutlich statistische Periodizität. Rauschen ist eigentlich der ideale Zufall. Also genau das Gegenteil eines periodischen Signals. Mein Verständnis - deswegen wird ja auch gerne eine Rauschquelle für die Erzeugung von Zufallszahlen benutzt. Eben weil es keine periodische Wiederholung gibt.
Funk schrieb: > die "Ergebniswelle" ist ja letztendlich die Welle, die > übertragen wird, richtig? ungefähr richtig im Idealfall, falls Du damit das meinst, was die Antenne empfängt. Dazu werden aber auch weitere Störungen übertragen (Wärmerauschen), atmosphärische Störungen, Schaltknacks, Interferenzen, Schwebungen, solch parasitäre Störmüll kann die Verbindung komplett lahmlegen. Funk schrieb: > weil ich mir das Rechtecksignal näher angeschaut habe. Welches? Womit angeschaut? Wo hast Du das her?
Apotheker schrieb: > Welches? Womit angeschaut? Wo hast Du das her? https://de.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung und wie kann ich die Aussage verstehen, dass eine hohe Bandbreite für eine hohe Datenübertragungsrate steht?
Funk schrieb: > und wie kann ich die Aussage verstehen, dass eine hohe Bandbreite für > eine hohe Datenübertragungsrate steht? Das ist in dieser Allgemeinheit Unfug - eine hohe Bandbreite steht nicht unbedingt für eine hohe Datenübertragungsrate. Guck dir als ganz bekanntes Gegenbeispiel das L1 Signale von den GPS-Satelliten an, wie es von jedem 0815 Empfänger für die Ortsbestimmung genutzt wird. Die Bandbreite beträgt um die 3MHz, die Datenrate aber nur 50Baud
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Funk schrieb: > Viele Frequenzen bedeutet ja eine große Bandbreite, richtig? > Das Ergebnis der Modulation ist ja eine einzige Welle mit EINER > Frequenz. Huiijuuhhijuuiiii vllt sollte man erstmal AM und FM verstehen bevor man versucht das 2,4Ghz Band zu verstehen. Das Stichwort lautet MODULATIONSARTEN UKW(FM) kennste ? Ja ne dieses Band reicht von 87,5Mhz bis 108,00 Mhz. Jeder Kanal oder "Sender" wird erstmal eine Mittenfrequenz zugewiesen um diese Mittenfrequenz schwankt nun das Nutzsignal was durch Modulation die Mittenfrequenz zur Abweichung bringt. Bei UKW und HiFi wären das 20Hz bis 20Khz die die Mittenfrequenz zu übertragen hätte. Zum Verständnis, techn. nicht ganz korrekt, wird das Nutzsignal halbiert so das die Mittenfrequenz bis zu +-10Hz/10Khz um die Mittenfrequenz schwanken kann. Frequenzhub Heißt ein Sender der auf 100Mhz liegt muss von 99,99Mhz bis 100,01Mhz die Mittenfrequenz ablenken sprich dein SEITENBAND. Das Kanalraster also SENDERABSTAND beträgt bei UKW 50Khz oder 100Khz sprich der nächste Sender könnte rein theoretisch bei 99,95/99,90Mhz oder 100,05/100,10Mhz liegen. Deshalb damit die Sender sich nicht stören. Spiegelfrequenzen mal nicht beachtet, erwähnt sei nur das dies durch die Oszillatorfrequenz nur auf/in andere Frequenzen/Bereiche verschoben wird. > Warum spricht man jetzt im Falle von Wlan aber immer noch von einer > großen Bandbreite, wo es sich doch nur noch um eine einzige Frequenz > handelt? Die Bandbreite wäre ja hier nur eine einzige Frequenz (2,4 > GHZ)... Wenn du obiges verfolgt hast wird dir aufgefallen sein das jeder Sender in einem Frequenzband liegt, modulationsUNabhängig sprich egal ob AM/FM/PM/QAM/PCM/PPM usw, sowie das jede Mittenfrequenz wiederum mehrere Daten/Frequenzen überträgt. Das gute alle Modulationsarten müssen Abstände im Kanal selbst sowie von Band zu Band einhalten auch wieder modualtionsUNabhängig. Somit sei die Gegenfrage erlaubt von welcher großen Bandbreite sprichts du beim 2,4Ghz Band ? Frequenzband 2,4Ghz reicht von 2400–2483,5Mhz Kanalbandbreite sind 20/22/40Mhz jenach Land und Kanal Vergleichsgegenüberstellung: UKW Kanal kann bis zu 20Khz übertragen 20000Hz 2,4Ghz Band kann je nach Kanal 20/22/40MHz 20000000/22000000/40000000Hz Vllt gibt diese Aufschlüsselung einen dezenten Überblick was da für enorme Datenmengen möglich sind meist nur für belangelose Aufgaben... ;) Dazu mal lesen um erstmal Grundlagen in einfachster Form zu schaffen https://www.edf-jets.de/technik/35-basics-ghz-rc.html https://elektroniktutor.de/signalkunde/modul.html Ab Seite 73. Kap.6 https://www.steute.de/fileadmin/Downloads/wireless/Kataloge/Funkbuch.pdf
Funk schrieb: > und wie kann ich die Aussage verstehen, dass eine hohe Bandbreite für > eine hohe Datenübertragungsrate steht? Vergleich Politiker vs xy-Fachkundiger Politiker = quatschen viel = trotz großer Reichweite = 0 Informationsgehalt = in viel Zeit = große Seitenbänder xy-Fachkundiger = quatschen wenig = bei geringer Reichweite = starker Informationsgehalt = in wenig Zeit = kleine Seitenbänder Einfach gesagt wenns effektiv sein soll muss es in kurzer Zeit, knapp aber prägnant und eindeutig übertagen werden. Datenmenge im Kanal muss sehr hoch sein. ...22Mhz möglich gebraucht wird nur 100Khz... ich weis der Vergleich hingt ein wenig *:)
> Vergleichsgegenüberstellung: > UKW Kanal kann bis zu 20Khz übertragen 20000Hz Wg. Stereo usw. wird weit mehr übertragen: https://de.wikipedia.org/wiki/UKW-Rundfunk#Technische_Details
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