Digitale Übertragungsverfahren
Digitale Übertragungsverfahren
Digitale Betriebsarten sind aus dem modernen Amateurfunk nicht mehr wegzudenken. Von FT8 über WSPR bis hin zu Packet Radio - diese Lerneinheit behandelt die Grundlagen digitaler Kommunikation.
Grundbegriffe: Bandbreite vs. Datenrate
Frage EE401: Bandbreite und Datenübertragungsrate
Frage EE401 fragt nach dem Unterschied zwischen Bandbreite und Datenübertragungsrate.
| Begriff | Definition | Einheit |
|---|---|---|
| Bandbreite | Der genutzte Frequenzbereich | Hz (Hertz) |
| Datenübertragungsrate | Die übertragene Datenmenge pro Zeiteinheit | Bit/s (Bits pro Sekunde) |
| Symbolrate | Anzahl Symbole pro Sekunde | Baud |
Digitale Betriebsarten über SSB
Fragen EE402, EE403, EE404: Digimodes über SSB
Viele digitale Betriebsarten wie PSK31, FT8 oder RTTY werden als NF-Signal erzeugt und über die Soundkarte in ein SSB-Funkgerät eingespeist.
Warum SSB?
- SSB überträgt das NF-Signal 1:1 in HF
- Die Bandbreite bleibt erhalten (EE403: 50 Hz NF → 50 Hz HF)
- FM würde die Bandbreite unnötig vergrößern
- AM würde das Signal verdoppeln
Da digitale Signale oft sehr schmalbandig sind (FT8: ~50 Hz, PSK31: ~31 Hz), passen viele davon in die 2,4 kHz SSB-Bandbreite. Die Software kann alle gleichzeitig dekodieren!
Automatische Empfangsberichte
Frage EE405: Reichweite testen
Frage EE405 fragt, wie man automatische Empfangsberichte erhalten kann.
Beliebte Plattformen für Empfangsberichte:
- PSK Reporter (pskreporter.info) - für FT8, PSK31, CW, etc.
- WSPRnet (wsprnet.org) - speziell für WSPR
- Reverse Beacon Network (reversebeacon.net) - für CW
Digitale Modulationsarten
Bei digitalen Signalen werden diskrete Zustände (Bits/Symbole) übertragen. Je nachdem, welcher Parameter des Trägers verändert wird, unterscheidet man:
Fragen EE406 und EE407: ASK und FSK erkennen
Amplitudenumtastung
Die Amplitude wechselt zwischen Zuständen
Frequenz bleibt konstant
Frequenzumtastung
Die Frequenz wechselt zwischen Zuständen
Amplitude bleibt konstant
Frage EE406 zeigt Diagramme und fragt nach ASK:
ASK: Die Amplitude ändert sich, die Frequenz bleibt gleich
Frage EE407 fragt nach FSK:
FSK: Die Frequenz ändert sich, die Amplitude bleibt gleich
So erkennst du die Modulationsarten:
| Modulationsart | Amplitude | Frequenz | Erkennungsmerkmal |
|---|---|---|---|
| ASK | variabel | konstant | Einhüllende hat "Stufen" |
| FSK | konstant | variabel | Wellenlänge ändert sich abrupt |
| PSK | konstant | konstant | Phase springt (Phasensprünge) |
Frage EE408: AFSK
Frage EE408 fragt nach AFSK.
AFSK wird z.B. bei Packet Radio auf VHF verwendet: Die Modemtöne (z.B. 1200 Hz und 2200 Hz) werden per FM gesendet.
Multiplexverfahren
Wenn mehrere Signale gleichzeitig übertragen werden sollen, gibt es verschiedene Multiplexverfahren:
Fragen EE409, EE410, EE411: TDMA, FDMA, CDMA
Time Division
Im schnellen zeitlichen Wechsel auf derselben Frequenz
Beispiel: GSM-Mobilfunk
Frequency Division
Zeitgleich auf unterschiedlichen Frequenzen
Beispiel: Analoger Rundfunk
Code Division
Zeitgleich mit Spreizcodierung im selben Frequenzbereich
Beispiel: GPS, UMTS
| Frage | Verfahren | Prinzip |
|---|---|---|
| EE409 | TDMA | Zeitlicher Wechsel auf einer Frequenz |
| EE410 | FDMA | Gleichzeitig auf verschiedenen Frequenzen |
| EE411 | CDMA | Spreizcodierung im selben Frequenzbereich |
Paketvermittlung und IP
Frage EE412: Paketweiterleitung
Frage EE412 fragt, wie in paketvermittelten Netzen Stationen kommunizieren, die sich nicht direkt erreichen.
Im Amateurfunk wird dies z.B. bei Packet Radio mit Digipeatern realisiert.
Fragen EE413 und EE414: Internetprotokoll (IP)
Frage EE413 fragt nach IP-Adresse und Subnetzmaske.
Frage EE414 fragt, ob IP im Amateurfunk verwendet werden darf.
Beispiele für IP im Amateurfunk:
- HAMNET (Highspeed Amateurradio Multimedia Network)
- Packet Radio mit TCP/IP
- D-STAR Data-Modus
Bildübertragung: SSTV vs. ATV
Frage EE415: SSTV und ATV
Frage EE415 fragt nach dem Unterschied zwischen SSTV und ATV.
Überträgt Standbilder
Schmale Bandbreite (~2,5 kHz)
Verwendbar auf KW
Ein Bild: ~1-2 Minuten
Überträgt bewegte Bilder
Große Bandbreite (MHz)
Nur auf UHF/SHF
Echtzeit-Video
Warum sind die anderen Antworten falsch?
- SSTV wird nicht nur auf KW verwendet (auch VHF möglich)
- SSTV belegt weniger Bandbreite als ATV (nicht mehr)
- Beide können Farbe übertragen
Zusammenfassung für die Prüfung
| Frage | Thema | Richtige Antwort |
|---|---|---|
| EE401 | Bandbreite vs. Datenrate | Bandbreite in Hz, Datenrate in Bit/s |
| EE402 | Digimode-Einstellung | SSB für schmalbandige digitale Signale |
| EE403 | Bandbreite bei SSB | HF-Bandbreite = NF-Bandbreite (50 Hz) |
| EE404 | Mehrere Signale | Je nach Art ein oder mehrere Signale möglich |
| EE405 | Empfangsberichte | WSPR/CW senden, auf Internetplattformen suchen |
| EE406 | ASK erkennen | Amplitude variiert, Frequenz konstant |
| EE407 | FSK erkennen | Frequenz variiert, Amplitude konstant |
| EE408 | AFSK | FSK als NF-Signal für FM-Modulation |
| EE409 | TDMA | Zeitlicher Wechsel auf einer Frequenz |
| EE410 | FDMA | Gleichzeitig auf verschiedenen Frequenzen |
| EE411 | CDMA | Spreizcodierung im selben Frequenzbereich |
| EE412 | Paketvermittlung | Weiterleitung über Zwischenstationen |
| EE413 | IP + Subnetzmaske | Ergibt direkt erreichbaren Adressbereich |
| EE414 | IP im Amateurfunk | Ja, nicht auf Internet beschränkt |
| EE415 | SSTV vs. ATV | SSTV = Standbilder, ATV = bewegte Bilder |
Wissenskontrolle
0 / 15 Fragen richtigWelcher Unterschied besteht zwischen der Bandbreite und der Datenübertragungsrate?