Digitale und analoge Nachrichtenübertragung
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- Wolfgang Geisler
- vor 6 Jahren
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1 Erich Pehl Digitale und analoge Nachrichtenübertragung Signale, Codierung, Modulation, Anwendungen 2., überarbeitete und erweiterte Auflage Hüthig Verlag
2 Inhaltsverzeichnis Einführung Information und Nachricht... 1 Diskrete Informationsquellen und Kanäle... 1 Entscheidungsgehalt, Informationsentropie... 1 Verbundentropie, bedingte Entropie... 6 Kanalkapazität... 9 Kontinuierliche Informationsquellen und Kanäle Entropie, Verbundentropie, bedingte Entropie Kanalkapazität eines gestörten Kanals Übungsaufgaben Signale und Rauschen Signaldarstellung Periodische Signale... Nichtperiodische Signale Determinierte Signale Nichtdeterminierte Signale Rauschen Rauschquellen Rauschkenngrößen Logarithmisches Maß, Pegel Übertragungsverhalten linearer Systeme Übungsaufgaben Signalverzerrungen Lineare Verzerrungen Nichtlineare Verzerrungen Reihenentwicklung der Systemkennlinie Entstehung von Oberschwingungen Entstehung von Kombinationsfrequenzen Übungsaufgaben... 45
3 VTTT Inhaltsverzeichnis 4 Allgemeines Schema einer Nachrichtenübertragung Analoge und digitale Nachrichtenübertragung Vielfachübertragung (Multiplextechnik) Frequenzmultiplexverfahren Zeitmultiplexverfahren Übertragungsstrecke Leitung als Übertragungsstrecke Leitungsgleichungen Reflexionsfaktor Eingangsimpedanz Stehende Wellen Näherungsbeziehungen für y und ZL Freier Raum als Übertragungsstrecke Übungsaufgaben Amplitudenmodulation eines Sinusträgers Signalbeschreibung... Zweiseitenbandmodulation mit Träger... Zweiseitenbandmodulation ohne Träger... Einseitenbandmodulation... Einseitenbandmodulation mit Träger... Einseitenbandmodulation mit unterdrücktem Träger... Restseitenbandmodulation... Quadraturamplitudenmodulation Erzeugung einer Amplitudenmodulation Zweiseitenband-AM mit Träger Amplitudenmodulation mit unterdrücktem Träger Einseitenband-Amplitudenmodulation Filtermethode Phasenmethode Demodulation einer Amplitudenmodulation Inkohärente Demodulation (Hüllkurvendemodulation) Kohärente Demodulation (Synchrondemodulation) Zweiseitenband-AM mit Träger Zweiseitenband-AM ohne Träger Einseitenband-AM ohne Träger Verfahren der Bandpass-Tiefpass-Darstellung von Signalen (Verfahren der komplexen Einhüllenden) Übungsaufgaben
4 Inhaltsverzeichnis IX 7 7.I Winkelmodulation (Frequenz- und Phasenmodulation)... Frequenzmodulation Phasenmodulation Erzeugung einer Winkelmodulation Direkte Frequenzmodulation Indirekte Frequenzmodulation Demodulation einer Winkelmodulation Demodulation über eine Umwandlung in eine Amplitudenmodulation Demodulation über eine Umwandlung in eine Pulsmodulation PLL-Demodulator Störverhalten der Frequenzmodulation Übungsaufgaben Analoge Modulation eines Pulsträgers... Abtasttheorem... Pulsamplitudenmodulation... Signalbeschreibung... Signalerzeugung und -demodulation... PAM-Zeitmultiplex... Pulszeitmodulation... Pulsdauermodulation Signalbeschreibung Signalerzeugung Demodulation Pulsfrequenz- und Pulsphasenmodulation Signalbeschreibung Signalerzeugung Demodulation Übungsaufgaben Digitale Modulation im Basisband (Pulscodemodulation und Deltamodulation) Pulscodemodulation Signalerzeugung und Demodulation Codierverfahren PCM-Zeitmultiplex
5 X Inhaltsverzeichnis Signalbündelung Übertragungsbandbreite PCM-Systeme Differenz-Pulscodemodulation Deltamodulation Signalregenerierung Übertragung digitaler Signale Codierung Taktsynchronisation Bitsynchronisation Wortsynchronisation Rahmensynchronisation Verwürfelung (Scrambling) Verwürfelung mit einer Pseudozufallsfolge Verwürfelung mit Selbstsynchronisation Nyquist-Übertragungsbedingung Übertragungsbandbreite Nyquist-Bandbreite COS -Roll-Off-Filter Gauß-Filter Mehrpegel-Basisbandübertragung Korrelative Codierung, Partial-response-Verfahren Duobinärtechnik Modifizierte Duobinärtechnik Vorcodierung Vorcodierung bei Duobinärsignalen Vorcodierung bei modifizierten Duobinärsignalen Fehlererkennung Verallgemeinertes Partial-response-Verfahren Partial-response-Verfahren für M-wertige Signale Augendiagramm Kanalentzerrung (Equalization) Optimale Verarbeitung der Empfangssignale (Optimalfilter, Korrelator) Multiplextechnik Plesiochrone Digitale Hierarchie PDH Synchrone Digitale Hierarchie SDH
6 Inhaltsverzeichnis XI Asynchroner Transfer Modus ATM Übungsaufgaben Tastung eines sinusförmigen Trägers durch digitale Signale... Amplitudenumtastung Frequenzumtastung Phasenumtastung PSK-Verfahren PSK-Verfahren M-PSK Phasendifferenzumtastung Offset-QPSK Verfahren mit kontinuierlichem Phasenübergang (MSK-Verfahren, GMSK-Verfahren) Amplituden-Phasen-Umtastung, Quadraturamplitudenmodulation Trägerrückgewinnung Quadrierschleife (Frequenzverdopplungsschleife) Costas-Schleife Störabstand, Bitfehlerwahrscheinlichkeit, Bandbreite Übungsaufgaben Bitfehlererkennung und -korrektur Blockcodierung und Paritätsprüfung Fehlerkorrigierende zyklische Codes Bündelfehler Erkennung von Bündelfehlern Codespreizung (Interleaving) Faltungscodes Codierung Baumdiagramm Trellisdiagramm Zustandsdiagramm Decodierung Hard- und Soft-Decision-Technik Entscheidungsgewicht bei der Decodierung Viterbi-Decodierer Übungsaufgaben
7 XI Inhaltsverzeichnis Richtfunk Übertragungsschema Erforderliche Sendeleistung Abweichungen von der Freiraumausbreitung Mehrwegeausbreitung Beugung des Funkstrahls Atmosphärische Dämpfung FM-Richtfunk und Trägerfrequenztechnik Digitaler Richtfunk mit PCM Übungsaufgaben Satellitenfunk Einführung... Vielfachzugriff zum Satellitentransponder... Vielfachzugriff im Frequenzmultiplex FDMA mit Mehrkanalträgern FDMA mit Einzelkanalträgern Vielfachzugriff im Zeitmultiplex TDMA mit konstanter Rahmenlänge Offene TDMA-Systeme Vielfachzugriff im Codemultiplex Vielfachzugriff im Raummultiplex Vielfachzugriff im Polarisationsmultiplex Satellitenübertragungsstrecke Übungsaufgaben Optische Nachrichtenübertragung... Lichtwellenleiter Mehrmoden-Stufenprofilfaser Mehrmoden-Gradientenfaser Einmodenfaser Optische Quellen Lumineszenzdioden Laserdioden Optische Detektoren PIN-Fotodioden Lawinenfotodioden Glasfaserverstärker
8 Inhaltsverzeichnis XI Wellenlängenmultiplex.... Solitonensysteme Übertragungsverfahren Analoge und digitale Übertragung Inkohärente Übertragung Kohärente Übertragung... Signalstörungen Signalverzerrungen... Rauschen Mobilfunk Einführung Eigenschaften des Mobilfunkkanals Vielfachzugriffsverfahren Vielfachzugriff im Frequenzmultiplex, FDMA Vielfachzugriff im Zeitmultiplex, TDMA Vielfachzugriff im Codemultiplex, CDMA Vielfachzugriff im Raummultiplex, SDMA Hybride Verfahren Mobilfunksysteme C-Tel (C-Netz) Netzaufbau Datenübertragung Verkehrsablauf GSM-Mobilfunk (D-Netz) Netzaufbau Funknetzaufbau Frequenzbereiche Kanalaufteilung Physikalische und logische Kanäle Datenübertragung Fehlerschutzcodierung Datenverkehr im Netz Aufbau einer GSM-Mobilstation Weiterentwicklungen von GSM (HSCSD, GPRS, EDGE) CDMA-Mobilfunk, IS-95-System CDMA-Übertragung IS-95-System UMTS-Netz Migration zu UMTS......
9 XIV Inhaltsverzeichnis CDMA-Simulation mit dem beiliegenden Programm "CommSim" Professioneller Mobilfunk (Bündelfunk) Satellitenmobilfunk Digitaler Hörrundfunk DAB Überblick Quellencodierung Kanalcodierung Fehlerverschleierung (Concealment) Stummschaltung Signalwiederholung Links-Rechts-Ersatz DAB-Decodierer Übertragungsverfahren COFDM Gleichwellentechnik Erläuterung zur beigefügten Software Programm "CommSim" Beschreibung des Programms Installation von "CommSim" Bedienung des Programms Programm "LEITUNG" Beschreibung Installation von "LEITUNG" Bedienung des Programms Anhang Lösungen zu den Übungsaufgaben Glossar Verwendete Formelzeichen Trigonometrische Formeln Literatur Stichwortverzeichnis
Inhalt 1 Einführung 2 Ausbreitungsdämpfung
Inhalt 1 Einführung 1 1.1 Entstehungsgeschichte der Mobilkommunikation... 3 1.2 Grundprobleme des zellularen Mobilfunks... 8 1.2.1 Ausbreitungsdämpfung... 8 1.2.2 Mehrwegeausbreitung... 10 1.2.3 Begrenztes
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3 vieweg Martin Meyer Kommunikationstechnik Konzepte der modernen Nachrichtenübertragung 2., verbesserte Auflage Mit 303 Abbildungen und 52 Tabellen VII Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen. 1 1.1 Einfuhrung
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Martin Werner Nachrichtentechnik Eine Einführung für alle Studiengänge 7., erweiterte und aktualisierte Auflage Mit 284 Abbildungen und 47 Tabellen STUDIUM VIEWEG+ TEUBNER IX Inhaltsverzeichnis 1 Aufgaben
Modulationsverfahren Inhalt
Inhalt 1. Allgemeines... 2 2. Übersicht über... 3 5. Amplitudenmodulation... 3 3.1 Zweiseitenbandmodulation... 5 3.2 Einseitenbandmodulation... 5 4. Winkelmodulation... 6 5. Tastmodulation(Digitale Modulation)...
Dazu werden so genannte Modulationstechniken verschiedenster Art angewandt.
5. Modulation Für die Uebertragung eines Nutzsignals über Leitungen oder durch die Luft muss das informationstragende Signal, das Nutzsignal, an die Eigenschaften des Uebertragungswegs angepasst werden.
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Inhaltsverzeichnis Vorwort 13 Themenaspekte 13 Digitale Kommunikationstechniken 13 Übersicht über den Lehrstoff 14 Beispiele und Übungsaufgaben 15 Kursoptionen 15 Kapitel 1 Einleitung 17 1.1 Historischer
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