Kommunikationstechnik B Teil 1 – Einführung

Kommunikationstechnik B Teil 1 – Einführung www.dhbw-stuttgart.de Stephan Rupp Nachrichtentechnik

Inhalt Modulationsverfahren • Einführung • Amplitudenmodulation • Frequenzmodulation

Ein Blick zurück Satellit Verteilnetze (Funk) G. Marconi J. P. Reis alle Netze TV Radio Transistor GSM 1947 2001 2010 1861 1899 1923 Glasfaser Web Telefon Telekommunikationsnetze (Leitung) billig , Leitung) Digitalisierung billig Internet 1991 , Funk) teuer

Radio Wiefunktioniert das?

ElektromagnetischeWellen Audio Ultraschall Hochfrequenz Mittelwelle? Kurzwelle? Ultra-Kurzwelle? Mobilfunk?

Radioempfänger Mittelwellenempfänger (AM)

Radioempfänger Etwasmoderner: Transistorradio (AM) Quelle: http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/SteckRadio.htm

Radioempfänger Funktionsprinzip: AM-Empfänger hochfrequenteAnteilebeseitigen? Frequenz-bereichabstimmen Signal verstärken Quelle: WikiCommons Wieerzeugt man ein AM-moduliertesSignal (Modulation, Sender)? Wieempfängt man Radio (Demodulation)?

Amplitudenmodulation Prinzip: Amplitude des TrägersfolgtdemNutzsignal Ü1.1

Amplitudenmodulatiom

Amplitudenmodulation Berechnung im Zeitbereich Hilfestellung: Ü1.2

Amplitudenmodulation Spektrum (qualitativ) • Transformation in den Frequenzbereich liefert Spektrallinien bei den Frequenzender cos-Terme Quelle: WikiCommons

Amplitudenmodulation Berechnung im Frequenzbereich (1)

Amplitudenmodulation Berechnung im Frequenzbereich (2) Ü1.3 Das SpektrumSx(f) des Signals x(t) wird um die Trägerfrequenzverschoben.

Amplitudenmodulation Hüllkurvendetektor • Gleichrichten • Glätten Synchrone Demodulation • Multiplikation mit einem Träger • Beseitigung der hochfrequenten Anteile Quelle: WikiCommons Ü1.4

Amplitudenmodulation Synchrone Demodulation

Amplitudenmodulation Bandbreite • uNF: Audio-Signal mit 5 kHz Bandbreite • Bandbreite des modulierten Signals? Effizienz • Wirkungsgrad = Verhältnis Signalleistung zur gesamten Leistung (inkl. Träger) • Einschätzung?

Radioempfänger Funktionsprinzip: FM-Empfänger Quelle: WikiCommons

Frequenzmodulation Prinzip: TrägerfrequenzfolgtdemNutzsignal Träger Trägerfrequenz Trägerphase ∫ Mit harmonischem Nutzsignal:

Frequenzmodulation Modulationsindex Beispiel: UKW-Hörfunk • ΔfT = 75 kHz • fS = 15 kHz => η = 5 Frequenzhub des Trägers Grenzfrequenz des Signals Trägerfrequenz Trägerphase Quelle: WikiCommons

Frequenzmodulation Bandbreite des modulierten Signals • B10% = 2 (ΔfT + fS) = 2 fS(η+ 1) alle Spektrallinien >10% des Trägers • B1% = 2 (ΔfT + fS) = 2 fS(η + 2) alle Spektrallinien >1% des Trägers • BeispielUKW-Hörfunk: B10% = 180 kHz für Mono Signal (400 kHz für Stereo inkl. 60 Hz RDS) Analytische Berechnung des Spektrums: • Näherungsweise für η << 1 • Beliebige η: Tabellen

Frequenzmodulation Modulation mitharmonischemNutzsignal Ü1.8

Frequenzmodulation Modulation mitkleinenModulationsindizes (η << 1)

Modulationsverfahren Wowerdenanaloge Modulationsverfahren heuteeingesetzt: • Mittelwellen-Radio? • UKW-Radio? • DAB (Digital Audio Broadcast)? • Terrestrisches Fernsehen (TV)? • Sat-TV? • Kabel-TV? • Mobilfunk? • GPS? • ...

Kommunikationstechnik B • ENDE Teil 1

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