UET / VL Peter Hall / Dietmar Glachs Seite 1

Transkript

1 ET / VL Peter Hall / Dietmar Glachs Seite 1 undffunk 111 Erklären Sie den nterschied zwischen Simplex - und Duplex Betrieb Im Simplex Betrieb werden die von einem Funksender ausgestrahlten Signale von vielen Funkempfängern gleichzeitig empfangen Duplex : ichtungen ( senden und empfangen) 112 Geben Sie den Frequenzbereich der ltrakurzwellen an 87,5 108 MHz 113 Nach welchem Verfahren werden die Bereiche LW, MW und KW moduliert? Mit dem Verfahren der Amplitudenmodulation 114 Wodurch wird die Belegung des FM Wellenbereiches bestimmt und wieviele Kanäle können im KW Bereich genutzt werden? Durch die Signalbandbreite von 15kHz woraus sich eine Kanalbandbreite von 300 khz ergibt Es können 70 Kanäle genutzt werden 115 Beschreiben Sie die Laufzeit Stereofonie Aufnahme mittels zwei gleichen Mikrofonen in nicht zu großem Abstand Das Signal wird getrennt verstärkt und übertragen Aufgrund des räumlichen Abstandes entstehen Laufzeitunterschiede NICHT kompatibel mit KW Mono System 116 Beschreiben Sie die Intensitäts Stereofonie Es werden Lautstärkeunterschiede genutzt Pegeldifferenzen über 2dB ergeben bereits wahrnehmbare Verschiebungen, über 20dB wird als Hörempfindungsort der Ort des lauteren Lautsprechers angegeben Zur Aufnahme werden 2 Mikrofone in einem Punkt verreinigt Je nach ichtcharakteristik ergeben sich mehrere Möglichkeiten der Intensitätsstereofonie 117 Zeichnen Sie die Mikrofonanordnung für die Intensitätsstereofonie ( MS- und L- Stereofonie) MS Stereofonie 2 Mikrofone mit Mitte - Kugelcharakteristik Seite - 8 Charakteristik L (xy) Stereofonie 2 Mikrofone mit Nierencharakteristik 118 Zeichnen Sie die Frequenzverteilung des Stereosignals vor der Frequenzmodulation A Pilotfrequenz M S S 0 50Hz 15kHz 19kHz 23kHz 38kHz 53kHz f

2 ET / VL Peter Hall / Dietmar Glachs Seite Welche Aufgaben haben der Stereo Coder und der Stereo coder? Die schaltungstechnische Aufbereitung beim Sender ist der Stereo Coder, beim Empfänger der Stereo coder 1110 Welches Ziel soll durch die verschiedenen Quadrofonieverfahren erreicht werden? Im Konzertsaal wird das Klangerlebnis auch durch reflektierende Schallwellen der ück und Seitenwände erreicht, was bei Stereo nicht möglich ist m dies zu erreichen wird mit Quadrofonieverfahren gearbeidet 1111 Beschreiben Sie das echte Quadrofonieverfahren Im wesentlichen 2 Verfahren, wobei die Aufnahme getrennt mittels 4 Mikrofonen gleich erfolgt Diskretverfahren: die 4 Kanäle werden getrennt übertragen und wiedergegeben ( nicht geeignet für KW ) Matrixverfahren: die 4 Quadrokanäle werden mittels Encoder auf zwei Stereokanäle reduziert Für die Wiedergabe muß das Signal mit einem SQ coder wieder getrennt werden 1112 Was versteht man unter AI und wonach kann dabei unterschieden werden? AI Autofahrer undfunk Information AI ist ein Senderdienst für den Verkehrsfunk nterschieden wird zwischen SK (Senderkennung), BK (Bereichskennung) und DK (Durchsagekennung) 1113 Wodurch wird die Belegung des FM Wellenbereiches bestimmt und wieviele Kanäle können im KW Bereich genutzt werden? Durch die Bandbreite wird die Belegung bestimmt Es können 70 Kanäle genutzt werden 1114 Beschreiben Sie die Senderkennung Es wird ein zusätzliches Trägerfrequenzsignal von 57kHz ausgesandt und kann beim Empfänger zb eine Anzeige ansteuern 1115 Beschreiben Sie die Bereichskennung eichweite der einzelnen KW Sender ist begrenzt BK dient zur eindeutigen Identifizierung der Sender BK wird realisiert durch Zweiseitenband AM wobei die Modulationsfrequenzen abhängig von der egion zwischen 23Hz und 54 Hz festgelegt ist Träger ist die Trägerfrequenz der SK von 57 khz 1116 Beschreiben Sie die Durchsagekennung Mit der DK können verschiedene notwendige Schaltungen (zb unterbrechen des Kassetten abspielens) erfolgen DK wird realisiert durch Zweiseitenband AM wobei die Modulationsfrequenzen 125 Hz beträgt Träger ist die Trägerfrequenz der SK von 57 khz A Bereichskennung Durchsagekennung 0 50Hz 15kHz 19kHz 23kHz 38kHz 53kHz 57kHz f 1117 Welche Vorteile ergeben sich durch den Einsatz von DS? DS = adio Daten System Es werden Zusatzinformationen im KW Bereich mitgesandt Mit AI können nur einfachste Infos mit relativ hohem Aufwand übertragen werden Eine Verbesserung ist durch den Einsatz von DS möglich 1118 Welche Modulationsart wird bei DS verwendet? Das durch PSK gebildete DS Signal wird mit dem 57kHz Trägersignal durch Zweiseitenband Amplitudenmodulation mit unterdrücktem Träger aufmoduliert Damit AI und DS gleichzeitig übertragen werden können, werden die Trägersignale für beide Systeme gegeneinander 90 phasenverschoben

3 ET / VL Peter Hall / Dietmar Glachs Seite Welche gehören derzeit zu den wichtigsten DS Anwendungen? PI Programm Identifikation PS Programm Name AF Alternative Frequenzen TP Verkehrsfunkkennung TA Verkehrsfunk Durchsagekennung T adiotext P Funkruf TMC Traffic Message Channel 1120 Beschreiben Sie Digital Audio Broadcasting Mit einer oberen Grenzfrequenz von 15 khz ergibt sich eine Abtastung von mindestens 30 khz Das gesamte niederfrequente Band wird in schmale Teilbänder (Subbänder) unterteilt und im Prinzip nur der im jeweiligen Teilband auftretende Mittelwert des Signals codiert Dabei ergibt sich eine Datenrate von 192 kbit/s 1121 Erklären Sie das Funktionsprinzip der S/W Bildübertragung Man zerlegt jedes Einzelbild in Bildelemente Die Helligkeitswerte der Pixel werden in el Signale umgesetzt und in einer festgesetzten eihenfolge übertragen Die Punktweise Abtastung muß beim Empfänger wieder rückgängig gemacht werden Die Zeilenweise Abtastung hat sich bewährt Durch Änderung der Bildpunkte mit der Zeit muß die Abtastung in regelmäßigen Zeitabständen wiederholt werden Einige Werte: Bildbreite / Bildhöhe 4 : 3 Zeilen/Bild 625 ( A und D ) Bilder/s 25 Pixel/Zeile 833 Pixel/Bild Berechnen Sie die Zahl der Bildelemente / s für die Abtastung eines S/W Fernsehbildes 625 Zeilen * 25 Bilder = Zeilen / s 833 Pixel/Zeile * Zeilen/s = 13 * 10 6 Pixel/s 1123 Welches ist der theoretische Maximalwert der Bildsignalfrequenz und welchen Wert legt die Norm fest? Theoretischer Wert : 6,5 MHz In der Norm sind 5 MHz festgelegt, da sich beim Bildwechsel nicht ständig jedes Pixel ändert 1124 Was verstehen Sie unter Bildwiedergabe im Zeilensprungverfahren? Zeichnen Sie dazu eine Skizze Als erstes Halbbild werden die ungeraden Zeilen, als zweites Halbbild die geraden Zeilen verwendet Gesamt ergeben sich 50 Halbbilder / s woraus sich eine Halbbildwechselfrequenz von 50 Hz ergibt A2 A E E1 Halbbild ungerade Zeilen Halbbild gerade Zeilen Beide Halbbilder und Zeilenrücksprung Durch zusätzlich übertragene Signale wird Synchronisation gewährleistet 1125 Was verstehen Sie unter den Begriffen Schwarzpegel und Weißpegel? Zwischen Weißpegel (10% der Amplitude) und Schwarzpegel (75% der Amplitude) liegt das Bildsignal Oberhalb des Schwarzpegels ( >75% der Amplitude) liegen die Synchronisationssignale

4 ET / VL Peter Hall / Dietmar Glachs Seite Wofür dienen Synchronisationssignale? Zeilensynchronsignal ( Horizontalsynchronsignal) = echteckimpuls von 4,7 us ; vor- und nachher 1,5 bzw 5,8us die Werte des Schwarzpegels Bildsynchronsignal (Vertikalsynchronsignal) = 15 einzelne echteckimpulse unterschiedlicher Dauer Die Synchronisation stellt den Gleichlauf zwischen Bildabtastung und Bildwiedergabe sicher 1127 Geben Sie zwei Bestimmungsgrößen an, durch die eine Farbe vollständig beschrieben werden kann Helligkeit und FarbartDie Farbart ergibt sich aus Farbton und Sättigung 1128 Was verstehen Sie unter additiver Farbmischung? Die additive Farbmischung besteht aus der Überlagerung der drei Grundfarben (-700 nm,g-546,1 nm und B-435,8 nm) Jede Mischung der 3 Farben kann als Vektor dargestellt werden 1129 Beschreiben Sie den Farbraum anhand einer Skizze Die 3 Grundfarben stellen die Achsen des Farbraumes dar Die additive Farbmischung ist der Vektor B G 1130 Welche Problematik ergibt sich durch die Kompatibilität zwischen Farb- und S/W Fernsehen? Das mit einem S/W Fernseher kein Farbfernsehsignal verarbeitet werden kann Das für die Farbübertragung benutzte Signal muß daher für S/W Fernseher erforderliche Helligkeitsinformation und zusätzlich die Farbinformation enthalten Y= Luminanzsignal für S/W Helligkeitswerte C= Chrominanzsignal welches die Farbart enthält 1131 Wie können das Y- und das C-Signal gewonnen werden? Das Y (Luminanz) Signal wird unter der Berücksichtigung der Augenempfindlichkeitskurve gewonnen, im einfachsten Fall durch einen entsprechend dimensionierten Spannungsteiler = 0,3 + 0,59 + 0, 11 Y G Die Farbart ( C-Signal) wird als Farbdifferenzsignal übertragen Somit wird der Aufwand für die Übertragung möglichst klein gehalten B Y = Y B Y 1132 Beschreiben Sie die Modulation für das Fernseh Bildsignal Übertragung der Fernsehsignale durch estseitenband Amplitudenmodulation Die Trägerfrequenzen liegen im VHF und HF Bereich HF und VHF sind in Bänder unterteilt Übertragung für VHF 7MHz, für HF 8MHz = B VHF: Band I Kanäle MHz Band II Kanäle MHz VHF: Band III Kanäle MHz Band V Kanäle MHz Y

5 ET / VL Peter Hall / Dietmar Glachs Seite Beschreiben Sie die Modulation für den Fernsehton Es wird die Frequenzmodulation verwendet Die Trägerfrequenz liegt genau 5,5MHz oberhalb des Bildträgers, wobei die Amplitude nur etwa 20% des Bildträgers beträgt Die feste Kopplung zwischen den beiden Trägerfrequenzen vereinfacht den schaltungstechnischen Aufwand Fernsehsignal Bildinformation Bildträger Farbträger Tonträger 0,5 0,75 4,4 0,6 0,5 MHz f 1134 Wofür dienen die Signale und V? Sie dienen als Modulationssignale für den Farbträger Als Modulationsverfahren wird die Zweiseitenband Amplitudenmodulation mit unterdrückten Träger angewendet Das Trägersignal und V sind um 90 verschoben V Ohne Träger V Farbartzeiger Farbträger 1 2

6 ET / VL Peter Hall / Dietmar Glachs Seite 6 undffunk 121 Welches sind die Kriterien für die Wahl der Frequenz des Farbträgers? Luminanz- und Chrominanzsignal müssen sich möglichst wenig beeinflussen können, weil sonst Störungen bei der Bildwiedergabe auftreten Die Modulation des Farbträgers mit dem Chrominanzsignal erfolgt als estseitenband- Amplitudenmodulation 122 Wie erfolgt die modulation des Fernsehempfängers? Es wird das Prinzip des Überlagerungsempfängers angewendet 123 Wie erfolgt die Aufteilung des FBAS Signals im Farbfernsehempfänger? Die Aufteilung in Luminanz- und Chrominanzsignal erfolgt mittels ensprechend dimensionierter Filter wobei Farbfehler und Farbtonänderungen, die bei der Übertragung auftreten können, selbsttätig korrigiert werden 124 Beschreiben Sie die Ihnen bekannten Arten von Farbbildröhren Lochmasken-Farbbildröhre: Die drei Strahlerzeugungssysteme befinden sich um jeweils 120 versetzt im öhrenhals Durch Fokussierung wird sichergestellt, daß die drei Strahlen jeweils nur durch eine Öffnung der Lochmaske gehen Jeder Strahl ruft daher eine andere Farbe hervor Inline-Farbbildröhre: Die drei Strahlerzeugungssysteme befinden sich nebeneinander, sozusagen in einer Linie Die Leuchtstoffe sind nicht mehr punktweise, sonder ca 250 µm breite, senkrechte Streifen Die Maske ist mit Langlöchern ausgestattet (Schlitzmaske) 125 Wie erfolgt der Empfang von VTX? Zeitgleich mit dem Fernsehsignal Durch einen im Fernseher integrierten coder werden die übertragenen Daten für die Darstellung in Videosignale umgesetzt 126 Welche Zeilen werden für die Übertragung der Video-Daten verwendet? Es werden die in der Zeit des Bildwechsels unsichtbar liegenden Zeilen 7 bis bis bis bis 334 verwendet 127 Beschreiben Sie die Möglichkeiten von HDTV Mehrsprachen- und Stereoübertragungen Einsatz digitaler Verfahren im Audiobereich 128 Welche Vorteile ergeben sich durch HDTV? Mehrsprachenübertragung! 129 Was versteht man unter DTVB? Die Aussendung digitaliserter Bild-, Ton- und Zusatzinformationen als Datensignale 1210 Welches sind die Vorteile der digitalen Fernsehübertragung? Hohe Bildqualität nterschiedliche Manipulationen möglich Standbild Zeitlupe Bildvergrößerung (Zoom) Speicherung und Übertragung Bildbearbeitung Vervielfachung der Fernsehprogramme in einem Übertragungskanal 1211 Wie und warum erfolgt bei der digitalen Fernsehübertragung eine Datenreduktion? Durch die Digitalisierung entsteht eine Datenmenge, die für eine Übertragung zu groß ist Es muß daher eine eduktion erfolgen

7 ET / VL Peter Hall / Dietmar Glachs Seite 7 Da sich von Bild zu Bild im egelfall nur wenig ändert, reicht es aus nur diese Änderungen von Bildelementen zu übertragen (ltamodulation) 1212 Wie erfolgt die Digitalisierung von Videosignalen? r genormte Abtasttakt von 13,5 MHz für die -, G-, B- oder Y-Basisbansignale führt zusammen mit der für die undfunk Übertragung vorgesehenen Quantisierung von 8bit zu einer Datenrate von 108Mbit/s für jedes dieser Signale Für die Chrominanzsignale verringern sich Abtasttakt und Datenrate auf 6,75 MHz bzw 54 Mbit/s Bei einem Bildseitenverhältnis von 16:9 wird derzeit eine Abtastfrequenz von 18 MHz vorgeschlagen, wodurch sich die Datenraten um den Faktor 4/3 erhöhen 1213 Erläutern Sie Conditional Access anhand einer Skizze Daten Kontrollwort 1 mux nverschlüsselte Daten Block Cipher Stream Cipher Mux Daten Kontrollwort 2 Das Konzept beruht auf der Kaskadierung von zwei Verschlüsselungsverfahren, von denen einer Datenblöcke von 8bit verwürfelt, während das zweite die bereits verschlüsselten Daten nochmal bitweise verschlüsselt Für die codierung sind beide Kontrollwörter unbedingt erforderlich 1 3 Anttennen 131 Wofür dienen Antennen und was ist ihre Aufgabe? Antennen dienen zur Abstrahlung (Sendeantennen) oder Aufnahme (Empfangsantennen) elektromagnetischer Energie 132 Zeichnen Sie die Strom- und Spannungsverteilung einer unbelasteten Antenne 2l I(x) I A (x) 133 Welcher Anordnung ist die in eihenresonanz erregte Antenne gleichwertig? eihenresonanzanordnung: Widerstand Spule Kondensator in Serie! 134 Welche Erregungsmöglichkeiten sind neben dem in Grundschwingung erregten Dipol noch möglich Erregung in ungeradzahligen Oberschwinungen Greadzahligen Oberschwinungen (Parallelresonanzanordnung) 135 Beschreiben Sie die belastete Antenne Bei vorgegebener Antennenlänge lassen sich die Abstrahungsverhältnisse verbessern, wenn auf der Antenne eine möglichst gleichmäßige Stromverteilung erzwungen wird Gemäß Leitungstheorie ist dies dann möglich, wenn der Leerlauf am Leitungsende beseitigt wird Die kann z B mittels Endkapazitäten erfolgen

8 ET / VL Peter Hall / Dietmar Glachs Seite Welche Kenngrößen von Antennen kennen Sie? Strahlungsleistung, Strahlungswiderstand Wirksame Länge Antennenwirkungsgrad Antenneneingangswiderstand ichtdiagramm, ichtcharakteristik, ichtfaktor 137 Beschreiben Sie die Strahlungsleistung Sie ist das Maß für die von der Antenne abgestrahlte elektromagnetische Energie Dieser Leistungswert kann mit Hilfe des Poyntingschen Vektors S berechnet werden r Sender ersetzt ständig die von einer Sendeantenne in den Luftraum abgegebene Strahlungsleistung P S Es fließt somit ein hochfrequenter Wechselstrom als Antennenstrom I vom Sender in die als offener Schwingkreis wirkende Antenne Fließt dieser Strom durch einen Wirkwiderstand, dann tritt Verlustleistung in Form von Wärme auf Dieser Wirkwiderstand kann somit als Ersatzbauelement für die Strahlungsleistung herangezogen werden 138 Welche Aussage erhält man durch den Antennenwirkungsgrad? Damit der Wirkungsgrad groß wird, muß der Strahlungswiderstand S groß und der Verlustwiderstand V klein sein: η A = P S P S + P V = S S + V 139 Zeichnen Sie die Ortskurve des komplexen Antenneneingangswiderstandes Im e f 1310 Welche Aussage ergibt sich durch die ichtcharakteristik? Die Strahlungsverteilung einer Antenne im aum bei Bezug auf eine aumfläche wird als ichtcharakteristik bezeichnet 1311 Welche Antennen werden als einfache und und ichtstrahler bezeichnet? Sendeantennen Vertikalantennen für MW und KW, mit Endkapazität für LW Dipolantennen für KW und KW Empfangsantennen Vertikalantennen für LW, MW, KW und KW ahmen- und Ferritantennen für LW und MW Dipolantennen für KW und KW 1312 Beschreiben Sie die Marconi-Antenne Sie ist die einfachste Ausführung einer Vertikalantenne Ihre Höhe beträgt λ/4 Sie wird vorwiegend zur Ausstrahlung von Mittelwellen verwendet Im mkreis um den Fußpunkt befindet sich ein strahlenförmiges Erdnetz, um die Bodenleitfähigkeit zu erhöhen

9 ET / VL Peter Hall / Dietmar Glachs Seite Wofür wird ein Kreuzdipol verwendet? Guter Empfang von KW, 1314 Was versteht man unter einem Faltdipol? Er besteht in seiner einfachsten Ausführung aus zwei parallelen, elektrisch λ/2 langen Antennen deren Abstand a klein gegenüber der Wellenlänge (etwa 001λ bis 005λ) ist Die eine Antenne wird symmetrisch eingespeist und die andere ist an ihren Enden mit dem eingespeisten Dipol verbunden 1315 Was ist eine Ferritantenne? Eine Ferritantenne ist eine ahmenantenne, deren ahmen mit einem Ferritkern gefüllt ist r Ferritkern sollte für möglichst gute Wirkung stabförmig sein Ferritantennen werden zum Empfang von Mittel- und Langwellen direkt in undfunkempfänger eingebaut Die ichtwirkung entspricht der eines Dipols 1316 Welche Schwierigkeiten ergeben sich bei mobilen Antennen? Sie werden im egelfall unter äußerst ungünstigen Bedingungen betrieben (Auto) Die Empfangsbedingungen ändern sich ständig (dicht unter dem Erdboden, zwischen Häusern, in Tälern, Wäldern, unter Hochspannungsanlagen etc)