Digitale Übertragungsverfahren
Navigationshilfe
Diese Navigationshilfe zeigt die ersten Schritte zur Verwendung der Präsention. Sie kann mit ⟶ (Pfeiltaste rechts) übersprungen werden.
Navigation
Zwischen den Folien und Abschnitten lässt sich mittels der Pfeiltasten hin- und herspringen, dazu lassen sich auch die Pfeiltasten am Computer nutzen.
- Pfeil runter und hoch: Nächste / Vorherige Folie
- Pfeil rechts und links: Nächster / Vorheriger Abschnitt
- Leertaste oder „n“: Der Reihe nach alle Elemente in Folien aufdecken oder zur nächsten Folie blättern
- Shift-Leertaste oder „p“: Der Reihe nach Elemente rückwärts zudecken oder zur vorherigen Folie blättern
Weitere Funktionen
Mit ein paar Tastenkürzeln können weitere Funktionen aufgerufen werden. Die wichtigsten sind:
- F1
- Help / Hilfe
- o
- Overview / Übersicht aller Folien
- s
- Speaker View / Referentenansicht
- f
- Full Screen / Vollbildmodus
- b
- Break, Black, Pause / Ausblenden der Präsentation
- Alt-Click
- In die Folie hin- oder herauszoomen
Übersicht
Die Präsentation ist zweidimensional aufgebaut. Dadurch sind in Spalten die einzelnen Abschnitte eines Kapitels und in den Reihen die Folien zu den Abschnitten.
Tippt man ein „o“ ein, bekommt man eine Übersicht über alle Folien des Foliensatzes. Das hilft, sich zunächst einen Überblick zu verschaffen oder sich zu orientieren, wenn man das Gefüht hat, sich „verlaufen“ zu haben. Die Navigation erfolgt über die Pfeiltasten.
Durch Anklicken einer Folie wird diese präsentiert.
Referentenansicht
Tippt man ein „s“ ein, bekommt man ein neues Fenster, die Referentenansicht.
Indem man „Layout“ auswählt, kann man zwischen verschieden Anordnungen der Elemente auswählen.
Die Referentenansicht bietet folgende Elemente:
- Links sieht man die aktuelle Folie
- Rechts oben sieht man die nächste Folie
- Rechts in der Mitte Hilfsmittel zur Zeiteinteilung
- Rechts unten, die „Notizen für den Vortragenden“
- Unten die Pfeile zur Navigation
Praxistipps zur Referentenansicht
- Wenn man mit einem Projektor arbeitet, stellt man im Betriebssystem die Nutzung von 2 Monitoren ein: Die Referentenansicht wird dann zum Beispiel auf dem Laptop angezeigt, während die Teilnehmer die Präsentation angezeigt bekommen.
- Bei einer Online-Präsentation, wie beispielsweise auf TREFF.darc.de, präsentiert man den Browser-Tab und navigiert im „Speaker View“ Fenster.
- Die Referentenansicht bezieht sich immer auf ein Kapitel. Am Ende des Kapitels muss sie geschlossen werden, um im neuen Kapitel eine neue Referentenansicht zu öffnen.
- Um mit dem Mauszeiger etwas zu markieren oder den Zoom zu verwenden, muss mit der Maus auf den Bildschirm mit der Präsentation gewechselt werden.
Vollbild
Tippt man ein „f“ ein, wird die aktuelle Folie im Vollbild angezeigt. Mit „Esc“ kann man das Vollbild wieder verlassen.
Das ist insbesondere für den Bildschirm mit der Präsentation für das Publikum praktisch.
Ausblenden
Tippt man ein „b“ ein, wird die Präsentation ausgeblendet.
Sie kann wie folgt wieder eingeblendet werden:
- Durch Klicken in das Fenster.
- Durch nochmaliges Drücken von „b“.
- Durch Klicken der Schaltfläche „Resume presentation“.
Zoom
Bei gedrückter Alt-Taste und einem Mausklick in der Präsentation wird in diesen Teil hineingezoomt. Das ist praktisch, um Details von Schaltungen hervorzuheben. Durch einen nochmaligen Mausklick zusammen mit Alt wird wieder herausgezoomt.
Das Zoomen funktioniert nur im ausgewählten Fenster. Die Referentenansicht ist hier nicht mit der Präsenationsansicht gesynct.
Analog vs. Digital
Bei der Informationsübertragung unterscheidet man grundsätzlich zwischen analogen und digitalen Verfahren.
- Digital: in Stufen, nur bestimmte Werte, keine Werte dazwischen
- Analog: kontinuierlich, beliebige Zwischenwerte
- Im Funk z. B. durch feste Amplitudenstufen (25%, 50%, 75%, 100%) erreichbar
- Viele Übertragungsverfahren im Alltag arbeiten mittlerweile digital
- z. B. WLAN, LTE oder DVB
Binäres Zahlensystem
Dezimalsystem
- Menschen sind es gewohnt, die zehn Ziffern von $\num{0}$ bis $\num{9}$ zu benutzen
- Man spricht von einem Zehner- oder Dezimalsystem
Binärsystem
- Für Computer ist es hingegen einfacher mit nur 2 Ziffern zu arbeiten: Der $\num{0}$ und der $\num{1}$
- Dies entspricht zwei Zuständen: Beispielsweise ausgeschaltet und eingeschaltet oder auch $\qty{0}{\volt}$ und $\qty{5}{\volt}$
A: Die Genauigkeit des binären Systems (mit zwei Ziffern) ist um den Faktor 5 höher als die des Dezimalsystems (mit 10 Ziffern).
B: Die binären Ziffern 0 und 1 können als zwei elektrische Zustände dargestellt und dadurch einfach mittels Schaltelementen (z. B. Transistoren) verarbeitet werden.
C: Je Ziffer kann mehr als ein Bit an Information übertragen werden (1 binäre Ziffer erlaubt die Übertragung von 8 Dezimalziffern).
D: Der Zwischenbereich zwischen 0 und 1 kann von analogen Verstärkerschaltungen mit hoher Genauigkeit abgebildet werden.
- Mit einem Bit sind zwei Werte möglich ($\num{0}$ und $\num{1}$)
- Mit zwei Bits schon vier ($\num{00}$, $\num{01}$, $\num{10}$ und $\num{11}$) und mit jedem weiteren Bit jeweils doppelt so viele
- Mathematisch ausgedrückt: Mit $n$ Bits lassen sich $2^n$ verschiedene Zahlen darstellen
- Neben Binärzahl wird auch Dualzahl gesagt
A: 4
B: 6
C: 8
D: 16
A: 4
B: 16
C: 8
D: 6
A: 32
B: 128
C: 64
D: 5
Umwandlung
Binärzahlen in Dezimale Zahlen am Beispiel von $\num{10001110}$
| $2^7$ | $2^6$ | $2^5$ | $2^4$ | $2^3$ | $2^2$ | $2^1$ | $2^0$ |
| $\num{128}$ | $\num{64}$ | $\num{32}$ | $\num{16}$ | $\num{8}$ | $\num{4}$ | $\num{2}$ | $\num{1}$ |
| $\num{1}$ | $\num{0}$ | $\num{0}$ | $\num{0}$ | $\num{1}$ | $\num{1}$ | $\num{1}$ | $\num{0}$ |
A: 248
B: 78
C: 156
D: 142
A: 142
B: 248
C: 78
D: 156
A: 142
B: 248
C: 78
D: 156
A: 248
B: 142
C: 156
D: 78
Morsetelegrafie
- Ein- und Ausschalten eines Trägers
- Einführung eines Morsealphabets 1838 durch Samuel Morse, optimiert durch Friedrich Clemens Gerke
- Morseprüfung lange Zeit Vorschrift für Funkamateure auf Kurzwelle
- Seit Mitte der 1990er legen Länder fest, ob Morseprüfung notwendig ist
- Erst seit 2003 ist die Morseprüfung in Deutschland freiwillig
| A | ▄ ▄▄▄ | K | ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ | U | ▄ ▄ ▄▄▄ |
| B | ▄▄▄ ▄ ▄ ▄ | L | ▄ ▄▄▄ ▄ ▄ | V | ▄ ▄ ▄ ▄▄▄ |
| C | ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ ▄ | M | ▄▄▄ ▄▄▄ | W | ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ |
| D | ▄▄▄ ▄ ▄ | N | ▄▄▄ ▄ | X | ▄▄▄ ▄ ▄ ▄▄▄ |
| E | ▄ | O | ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ | Y | ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ |
| F | ▄ ▄ ▄▄▄ ▄ | P | ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ | Z | ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ ▄ |
| G | ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ | Q | ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ | Ä | ▄ ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ |
| H | ▄ ▄ ▄ ▄ | R | ▄ ▄▄▄ ▄ | Ö | ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ |
| I | ▄ ▄ | S | ▄ ▄ ▄ | Ü | ▄ ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ |
| J | ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ | T | ▄▄▄ | ẞ | ▄ ▄ ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ ▄ |
| 0 | ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ | 5 | ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ | / | ▄▄▄ ▄ ▄ ▄▄▄ ▄ |
| 1 | ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ | 6 | ▄▄▄ ▄ ▄ ▄ ▄ | . | ▄ ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ |
| 2 | ▄ ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ | 7 | ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ ▄ ▄ | , | ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ |
| 3 | ▄ ▄ ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ | 8 | ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ ▄ | ? | ▄ ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ ▄ |
| 4 | ▄ ▄ ▄ ▄ ▄▄▄ | 9 | ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ | - | ▄▄▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄▄▄ |
| @ | ▄ ▄▄▄ ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ ▄ |
| Unterbrechung (BK) | ▄▄▄ ▄ ▄ ▄ ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ |
| Trennung innerhalb eines Durchgangs (BT, =) | ▄▄▄ ▄ ▄ ▄ ▄▄▄ |
| Ende des Durchgangs (AR) | ▄ ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ ▄ |
| Ende der Sendung (SK) | ▄ ▄ ▄ ▄▄▄ ▄ ▄▄▄ |
| Korrektur | ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ ▄ |
A: Wer Frequenzen unter 30 MHz nutzen will, muss eine Morseprüfung ablegen.
B: Bei einer Sendeleistung von mehr als 100 W benötigt der Funkamateur den Nachweis einer erfolgreich abgelegten Morseprüfung.
C: In den Radio Regulations (RR) werden bezüglich der Morsequalifikation keine Regelungen getroffen.
D: Die nationale Verwaltung eines jeden Landes legt eigenständig fest, ob eine Morseprüfung erforderlich ist.
Geschwindigkeit
- Morsezeichen können unterschiedlich schnell gegeben werden
- Gegenstelle nicht mit der Geschwindigkeit überfordern
- Faustregel: Nicht schneller geben als die Gegenstelle und nicht schneller, als man selbst aufnehmen kann
A: mit einem Gebetempo von maximal 60 CPM.
B: mit dem höchsten Tempo, das ich fehlerfrei geben kann.
C: mit meiner gewohnten Geschwindigkeit.
D: genauso schnell oder langsamer als der Anruf.
A: im international festgelegten Einheitstempo von 12 WPM, um eine automatische Dekodierung zu ermöglichen.
B: nicht schneller, als ich auch aufnehmen kann, und passe mich an langsamere Stationen an.
C: in dem Tempo, das mir am besten liegt. Andere müssen sich an mich anpassen.
D: so schnell ich kann, damit es nicht zu unnötigen Verzögerungen im Betriebsablauf kommt.
Computersteuerung
- Weiterentwicklung der Morsetelegrafie: Fernschreiber per Modem ans Funkgerät angeschlossen
- Dadurch ist der Funkfernschreiber entstanden, um Texte automatisiert per Funk zu senden/empfangen
- Abkürzung RTTY (radio teletype) hat sich bis heute gehalten
- Heute übernimmt meist der Computer diese Aufgabe $\rightarrow$ viele weitere Digimodes möglich
Steuersignale
- Übertragung von Audio- sowie Steuersignalen (CAT) zwischen Computer und Transceiver
- Z. B. Transceiver auf Sendung schalten und Signal vom Computer übertragen
Datenanschluss
- Hinter dem Mikrofonanschluss im Funkgerät können Verstärker- und Filterstufen für Sprachübertragung liegen $\rightarrow$ ungeeignet für Datenübertragung
- Eigener Datenanschluss am Transceiver
- Lässt Signale vom Computer unverfälscht passieren
A: Es wird ein Software-Modem installiert und der ALC-Anschluss des Funkgeräts direkt mit dem Computer verbunden (ggf. auch mittels Adapter).
B: Eine Audioverbindung (NF-Signal oder digital z. B. per USB-Kabel) wird zwischen Computer und Funkgerät hergestellt oder es wird ein Hardware-Modem verwendet.
C: Der ALC-Anschluss des Funkgeräts wird mittels eines Hardware-Modems mit Audio- oder Datenanschlüssen des Computers verbunden.
D: Der HF-Anschluss (z. B. Antennenausgang) des Funkgeräts wird mittels eines Y-Kabels mit einer geeigneten Datenschnittstelle des Computers verbunden.
A: mittels eines seriellen Kommunikationsprotokolls den Transceiver z. B. mit einem Computer zu steuern oder Werte abzufragen, z. B. Frequenz, Sendeleistung oder PTT.
B: ohne weitere Beschaltung einen Drehwinkelgeber (Encoder) oder ein Potentiometer zur präzisen Frequenzeinstellung anzuschließen.
C: das empfangene HF-Signal möglichst ungefiltert an einen Computer zur Weiterverarbeitung mittels digitaler Signalverarbeitung auszuleiten.
D: durch Umgehung von Verstärker- und Filterstufen ein NF-Signal (z. B. für DV oder POCSAG) möglichst verzerrungsfrei abzugreifen oder einzuspeisen.
A: Das Funkgerät könnte unerwartet auf Sendung schalten und somit unerwünschte Aussendungen verursachen oder Menschen in Gefahr bringen.
B: Die automatische Pegelregelung (ALC) könnte ausgelöst werden und andere digitale Geräte stören.
C: Der Computer kann wie ein Elektrolytkondensator im Antennenkreis wirken und somit die Sendefrequenz verschieben.
D: Der Vorverstärker ist außer Funktion, wodurch Nachbarkanäle und Frequenzen in anderen Bändern gestört werden könnten.
A: das empfangene HF-Signal möglichst ungefiltert an einen Computer auszuleiten und mittels digitaler Signalverarbeitung weiterzuverarbeiten.
B: mittels eines seriellen Kommunikationsprotokolls den Transceiver z. B. mit einem Computer zu steuern und Werte abzufragen, z. B. Frequenz, Sendeleistung oder PTT.
C: durch Umgehung von Verstärker- und Filterstufen ein NF-Signal (z. B. für DV oder POCSAG) möglichst verzerrungsfrei abzugreifen oder einzuspeisen.
D: ohne weitere Beschaltung einen Drehwinkelgeber (Encoder) oder ein Potentiometer zur präzisen Frequenzeinstellung anzuschließen.
Funkfernschreiben
Betrieb
- Beide Funkpartner nutzen das gleiche Übertragungsverfahren (z. B. JS8, PSK, RTTY)
- Gleiche Parameter müssen gesetzt sein
- Verwendung von betrieblichen Abkürzungen und Q-Gruppen
- Mehr Informationsgehalt pro Zeiteinheit
A: Die Übertragung sollte bevorzugt während der Abend- und Nachtstunden stattfinden, da die Frequenzen tagsüber für Sprechverbindungen freigehalten werden.
B: Die Übertragung sollte bevorzugt mit einem schnellen Verfahren stattfinden, damit die Amateurfunkbänder nicht unnötig belastet werden.
C: Sende- und Empfangsstation müssen die gleiche Zeitzoneneinstellung (z. B. Sommerzeit) aufweisen, damit die Übertragung erfolgreich sein kann.
D: Sende- und Empfangsstation müssen das gleiche Übertragungsverfahren (z. B. JS8, PSK, RTTY) und ggf. die gleichen Verfahrensparameter verwenden.
In einem Gespräch sieht dieses folgendermaßen aus:
| Abkz. | Bedeutung |
|---|---|
| BK | Unterbrechung der Sendung; Formlose Übergabe |
| CQ | Allgemeiner Anruf (vom Englischen „Seek You“) |
| DE | von |
| K | Aufforderung zum Senden |
| PSE | Bitte (vom Englischen „Please“) |
| QSL | Ich bestätige den Empfang |
| R | Received (Empfangsbestätigung) |
| RPRT | Rapport (vom Englischen „Report“) |
| Abkz. | Bedeutung |
|---|---|
| RST | RST-Rapport |
| SK | Ende der Verbindung (vom Englischen „Silent Key“) |
| TNX | Danke (vom Englischen „Thanks“) |
| UR | du bist (im Sinne von „dein Signal ist“, vom Englischen „you are“) |
| VY | sehr (vom Englischen „very“) |
| 73 | viele Grüße |
| = | Trennzeichen |
Teil 1 unseres Beispiel-Gesprächs:
Allgemeiner Anruf von DL2AB – Bitte Kommen!
DL2AB von DL1PZ – Kommen!
Teil 2 unseres Beispiel-Gesprächs:
DL1PZ von DL2AB. Dein Signal ist mit dem RST-Wert 599, ich wiederhole, 599. DL1PZ von DL2AB – Kommen!
DL2AB von DL1PZ. Danke für den RST-Rapport, dein Signal ist 479, ich wiederhole, 479. Zurück zu dir!
Teil 3 unseres Beispiel-Gesprächs:
Hier bin ich wieder. Ich bestätige den Empfang. Sehr viele Grüße von DL2AB. Ende der Verbindung.
Verstanden. Viele Grüße von DL1PZ. Ende der Verbindung.
Digitale Verfahren wie FT8 oder FT4
- Funktionieren auch bei widrigen Funkbedingungen (niedrige Signalstärke im Vergleich zum Grundrauschen)
- Dafür können nur ganz wenige Zeichen je Sendung übertragen werden
- Abwicklung entsprechend noch kompakter
A: Sie werden als Kennung beim Amateurfunkpeilen genutzt, um die Sender zu kennzeichnen.
B: Der Informationsgehalt einer Aussendung wird verschleiert und ist damit für Unbeteiligte nicht verständlich.
C: Sie werden bei Verbindungen über Amateurfunksatelliten benutzt, um den Dopplereffekt durch kürzere Durchgänge zu vermeiden.
D: Der Betriebsablauf wird vereinfacht und der zu übertragende Informationsgehalt pro Zeiteinheit optimiert.
A: Received (empfangen)
B: Repeat (wiederhole)
C: Rapport (Bericht)
D: Readability (Lesbarkeit)
A: Bitte warten
B: Beendigung des Funkverkehrs
C: Aufforderung zum Senden
D: Unterbrechung der Sendung
A: Alles richtig verstanden; wird auch zur schnellen Beendigung eines Funkkontakts genutzt
B: Bitte warten; wird auch zur schnellen Anforderung eines Rapports genutzt
C: Beendigung des Funkverkehrs; wird auch zur formlosen Begrüßung genutzt
D: Signal zur Unterbrechung einer laufenden Sendung; wird auch zur formlosen Übergabe genutzt
A: QRZ QRZ QRZ DE DL2AB DL2AB DL2AB pse k
B: CQ QRZ CQ QRZ CQ QRZ DE DL2AB DL2AB DL2AB pse k
C: CQ CQ CQ DE DL2AB DL2AB DL2AB pse k
D: CQ CQ CQ FRM DL2AB DL2AB DL2AB pse k
Digimode per SSB
Bandbreite von Digimodes
- Im Gegensatz zur Sprache benötigen viele Digimodes weniger Bandbreite
- Z. B. BPSK31 mit $\qty{31,25}{\hertz}$ oder FT8 mit $\qty{50}{\hertz}$
- Die erzeugten Töne werden in SSB moduliert
- Die Bandbreite des ausgestrahlten Signals bleibt dabei gleich
A: 100 Hz
B: 50 Hz
C: 25 Hz
D: $\sqrt{2} \cdot$ 50 Hz
A: Amplitudenmodulation (AM)
B: Einseitenbandmodulation (SSB)
C: Frequenzmodulation (FM)
D: Phasenmodulation (PM)
Empfang von Digimodes
- Beim Empfang von SSB können in der üblichen Bandbreite von $\qty{2,4}{\kilo\hertz}$ mehrere schmalbandige Digimodes empfangen werden
- FT8: $\frac{\qty{2400}{\hertz}}{\qty{50}{\hertz}}$ = max. $\num{48}$ Signale
- BPSK31: $\frac{\qty{2400}{\hertz}}{\qty{31,25}{\hertz}}$ = max. $\num{76}$ Signale
- Am Computer wird dann das gewünschte Digimode-Signal selektiert
A: Es kann maximal ein Signal empfangen werden, außer das Funkgerät verfügt über doppelte Kanalbandbreite.
B: Es kann maximal ein Signal empfangen werden, da ein Seitenband genutzt wird.
C: Es können je nach Art der Signale ein oder mehrere Signale empfangen werden.
D: Es können maximal zwei Signale empfangen werden (eines pro Seitenband).
SSTV
- Slow-Scan Television ist die Übertragung von Standbildern mittels Digimodes
- Zeilenweise Übertragung von Bildern
- Verschiedene Verfahren mit verschiedenen Auflösungen und Übertragungsgeschwindigkeiten
- Bandbreite unter $\qty{3}{\kilo\hertz}$ und in Kurzwellenbändern nutzbar
ATV
- Amateur Television ist die Übertragung von Bewegtbildern
- Benötigt mehrere MHz Bandbreite ($\qty{6}{\mega\hertz}$ und mehr)
- Deshalb nur ab $\qty{70}{\centi\meter}$-Band aufwärts nutzbar
A: SSTV wird nur auf Kurzwelle, ATV auf UKW verwendet.
B: SSTV überträgt Standbilder, ATV bewegte Bilder.
C: SSTV belegt eine größere Bandbreite als ATV.
D: SSTV ist schwarzweiß, ATV in Farbe.
9600-Port
- Zur Umgehung von Filtern bieten manche FM-Funkgeräte einen separaten Port für Digimodes
- Dieser ist oft mit DATA oder 9600 beschriftet
- 9600 entsprechend der Datenrate in Baud ($\unit{\baud}$), die damit übertragen werden kann
- Daran wird direkt das TNC (Terminal Node Controller) vom Computer angeschlossen
- Heute oft direkt als USB-Anschluss ausgeführt
- Sowohl Senden als auch Empfang findet ohne NF-Filter und NF-Endstufe statt
- Es wird direkt der FM-Modulator oder FM-Demodulator angesprochen
- Signale werden nicht verzerrt
- Wurde früher für Packet Radio verwendet
- Heute für moderne und freie Modi wie M17
A: Punkt 4
B: Punkt 2
C: Punkt 1
D: Punkt 3
A: Punkt 1
B: Punkt 3
C: Punkt 2
D: Punkt 4
Übersteuerung
- Zu starkes Audiosignal am Eingang eines Senders $\rightarrow$ Oberschwingungen
- Links ist in Gelb das erwünschte Signal
- Rechts davon die unerwünschten Oberschwingungen
- Zu Verzerrungen durch Übersteuerung kann es auch im Sendeverstärker kommen
- Um das zu verhindern, verfügen viele Funkgeräte über eine automatische Pegelregelung (englisch: Automatic Level Control, ALC) $\rightarrow$ regelt Verstärkung automatisch runter
- Bei digitalen Übertragungsverfahren kann die ALC jedoch Problemen führen
- Das Signal könnte je nach Lautstärke oder Frequenz die ALC zu verschiedenen Zeitpunkten unterschiedlich stark auslösen $\rightarrow$ Amplitude wird unerwünscht verändert
- ALC-Probleme hängen von verschiedenen Faktoren ab
- Übertragungsverfahren
- Umsetzung der ALC im Transceiver (Reaktions- und Haltezeit)
- Anzeige der ALC im Transceiver
- $\rightarrow$ greift die ALC nicht ein, erzeugt sie keine Probleme
A: 18 dB höher als die Lautstärke, bei der die automatische Pegelregelung (ALC) eingreift.
B: Alle Bedienelemente sind auf das Maximum einzustellen.
C: Die NF-Lautstärke muss $-\infty$ dB (also Null) betragen.
D: So niedrig, dass die automatische Pegelregelung (ALC) nicht eingreift.
A: Störungen von Übertragungen auf Nachbarfrequenzen
B: Störungen von Computern oder anderen digitalen Geräten
C: Störungen von Stationen auf anderen Frequenzbändern
D: Störungen von nachfolgenden Sendungen auf derselben Frequenz
A: Der NF-Pegel am Eingang des Funkgerätes sollte reduziert werden.
B: Das Oberwellenfilter sollte abgeschaltet werden.
C: Die Sendeleistung sollte erhöht werden.
D: Es sollte mit der RIT gegengesteuert werden.
Automatische Empfangsberichte
- Mittels Digimodes empfangene Rufzeichen können an Internet-Plattformen geschickt werden
- Diese lassen sich auf einer Karte mit empfangenen Band darstellen
- Zum Testen der eigenen Ausbreitungsbedingungen
WSPR
- Weak Signal Progagation Reporter Network
- QRP-Digimode, der rein zum Testen der eigenen Ausbreitungsbedingungen entwickelt wurde
- Es ist kein 2-Wege-QSO möglich
- Sehr langsame Übertragung mit hoher Fehlerkorrektur
- 1 Minute Senden, mehrere Minuten empfangen
- Ergebnisse werden an Server geschickt und lassen sich auf WSPRnet darstellen
A: Durch Aussendung Ihres Rufzeichens mittels Telegrafie (12 WPM) mit dem Zusatz "R" (für Report) und Abhören der 10 kHz tiefer gelegenen Frequenz
B: Durch Aussendung einer Nachricht mittels geeignetem digitalen Verfahren (z. B. CW oder WSPR) unter Angabe Ihrer E-Mail-Adresse und der Anzahl der maximal gewünschten Empfangsberichte
C: Durch Aussendung einer Nachricht mittels geeignetem digitalen Verfahren (z. B. CW oder WSPR) und Suche nach Ihrem Rufzeichen auf passenden Internetplattformen
D: Durch Aussendung Ihres Rufzeichens mittels Telegrafie (5 WPM) mit dem Zusatz "AUTO RSVP" (vom französischen "répondez s'il vous pla\^it") und Abhören der 10 kHz höher gelegenen Frequenz
Digital Voice (DV)
Auch Sprache kann digital übertragen werden
- z. B. mit den Übertragungsverfahren D-STAR, C4FM, DMR oder M17
- Geeignetes Funkgerät dafür notwendig
- Bei Handfunkgeräten üblicherweise DMR und D-STAR
| Abkürzung | Übertragungsverfahren |
|---|---|
| D-STAR | Digital Smart Technologies for Amateur Radio |
| C4FM | Continuous 4-level frequency modulation |
| DMR | Digital Mobile Radio |
| M17 | Open-Source Übertragungsverfahren |
A: FM-Sprechfunk, RTTY, D-STAR, JS8, Olivia
B: SSB-Sprechfunk, FT8, DMR, PSK31, SSTV
C: AM-Sprechfunk, FM-Sprechfunk, SSB-Sprechfunk, Olivia, SSTV
D: DMR, D-STAR, C4FM, M17, FreeDV
A: CW-Morsetelegrafie, FT8, D-STAR
B: FM-Sprechfunk, DMR, D-STAR
C: AM-Sprechfunk, C4FM, FT8
D: SSB-Sprechfunk, DMR, RTTY
Repeaternetzwerk für Digital Voice
- Vernetzte Relaisfunkstellen, z. B. über HAMNET oder Internet $\rightarrow$ weltweit erreichbar
- Zugriff auch von zu Hause über einen Hotspot möglich
- Auf Kurzwelle meist direkt, z. B. mit FreeDV
TDMA
Time Division Multiple Access – Zeitmultiplexverfahren
- Sprachsignale werden vor der Übertragung in einen Datenstrom umgewandelt
- Übertragung mehrerer Datenströme in schnell abwechselnder Folge
- Zwei oder mehr Sprachverbindungen nutzen quasi gleichzeitig dieselbe Frequenz
A: Nein. Zeitgleich stattfindende digitale Übertragungen stören sich prinzipbedingt gegenseitig.
B: Ja. Die Sprachdaten werden abwechselnd in periodischen, kurzen Zeitschlitzen übertragen.
C: Nein. Sprachübertragungen können nicht in Datenpakete aufgeteilt werden.
D: Ja. Die Sendeleistung wird zur Verbesserung der digitalen Fehlerkorrektur erhöht.
Einstellungen
Es sind für digitale Sprache oft mehr Einstellungen zu berücksichtigen als bei einer FM-Verbindung. Zum Beispiel:
- Sprechgruppe (Talkgroup)
- Raum oder Reflektor zum Zusammenschalten von Relaisfunkstellen
- TDMA-Zeitschlitz
- Color-Code
A: Alle Stationen müssen sich in Funkreichweite desselben Repeaters befinden.
B: Sie müssen die gleiche Firmwareversion wie das Repeaternetzwerk verwenden.
C: Alle Stationen müssen die gleiche Stationskennung, z. B. DMR-ID, einstellen.
D: Sie müssen geeignete Parameter, z. B. Reflektor, Zeitschlitz oder Color-Code, wählen.
Paketvermittelte Netzwerke
- Das Hamnet, das Netzwerk nur für Funkamateure, basiert auf dem Internet-Protokoll (IP).
- Deswegen kann man das Hamnet mit der gleichen Software, die auch für das Internet verwendet wird, nutzen.
- Im einfachsten Fall ist das ein Webbrowser.
- Das Internet-Protokoll (IP) weist den beteiligten Computern IP-Adressen zu, damit sie sich gegenseitig erreichen können.
- IP-Adressen werden als vier Dezimalzahlen mit einem Punkt dazwischen geschrieben. Beispiel: 141.17.5.18
- Jede Dezimalzahl hat eine Länge von 8 Bit, deswegen ist die größtmögliche Zahl 255 (binär: 11111111).
- IP-Adressen sind in einen Netz- und einen Hostanteil aufgeteilt.
- Bei allen Computern, die sich im selben Netzwerk befinden, ist der Anfang der IP-Adressen gleich, diesen Anfang nennt man Netzanteil.
- Der Netzanteil ist unterschiedlich groß, je nachdem wie viele Computer (Hosts) im Netzwerk verwaltet werden sollen.
Beispiele:
*10*.100.234.22 (kleiner Netzanteil, großer Hostanteil)
*192.168.1*.252 (großer Netzanteil, kleiner Hostanteil)
Dieses Prinzip kennt man vom Telefonnetz. Die großen Städte haben kürzere Vorwahlen als kleine Städte.
- Eine Subnetzmaske gibt die Aufteilung einer IP-Adresse in Netz- und Hostanteil an, indem sie alle Bits des Netzanteils als 1 darstellt.
- Es zwei Möglichkeiten dieses niederzuschreiben, Beispiel für einen Netzanteil von 24:
- 255.255.255.0, was binär 11111111.11111111.11111111.00000000 ist.
- Die Schreibweise mit dem Schrägstrich, zum Beispiel 192.168.111.90/24
- Netzwerkgeräte können nur innerhalb ihres eigenen lokalen Netzwerks direkt miteinander kommunizieren.
- Man erkennt sie daran, dass sich aus ihrer eigenen IP-Adresse und Subnetzmaske derselbe Netzanteil ergibt wie beim Partner.
- In allen anderen Fällen schicken sie die Daten an einen Router. Das ist eine Zwischenstation, die zwei oder mehr Netzwerke miteinander verbindet, um die Datenpakete weiterzuleiten.
A: Durch Entpacken vor der Sendung (Paketdekompression)
B: Durch Zusammenfassung von Übertragungen (Paketdefragmentierung)
C: Durch wiederholte Aussendung (Paketwiederholung)
D: Durch Weiterleitung über Zwischenstationen (Paketweiterleitung)
A: Ja, es ist nicht auf das Internet beschränkt.
B: Ja, die Kodierung des Amateurfunkrufzeichens erfolgt in der Subnetzmaske.
C: Nein, die benötigte Bandbreite steht im Amateurfunk nicht zur Verfügung.
D: Nein, Internetnutzern würde so Zugang zum Amateurfunkband ermöglicht.
A: Die Protokoll- und Portnummer des über die Schnittstelle verwendeten Protokolls
B: Das Standardgateway und die maximale Anzahl der Zwischenstationen (Hops)
C: Der direkt (d. h. ohne Router) über die Schnittstelle erreichbare Adressbereich
D: Die Gegenstelle und die durch das Teilnetz verwendete Bandbreite
Amplituden- und Frequenzumtastung (ASK, FSK)
- Genauso wie es verschiedene analoge Modulationsverfahren gibt, gibt es auch verschiedene digitale Modulationsverfahren.
- Die grundlegenden Möglichkeiten ein Signal zu modulieren, also auf einen Hochfrequenzträger aufzuprägen, sind dieselben: Veränderung der Amplitude, der Frequenz oder der Phase des Trägers.
- Beim unmodulierten Träger hingegen bleiben Amplitude, Frequenz und Phasenlage konstant.
- Bei der Amplitudenumtastung (Amplitude Shift Keying, ASK) wird im einfachsten Fall zwischen zwei Amplituden gewechselt.
- Bei der Frequenzumtastung (Frequency Shift Keying, FSK) wechselt der Sender zwischen bestimmten Frequenzen.
AFSK
- Eine Sonderform der digitalen Modulation stellt das Audio Frequency Shift Keying (AFSK) dar.
- Im Gegensatz zu ASK steht hier das „A“ nicht für Amplitude, sondern für Audio, also für hörbare Frequenzen (Niederfrequenz).
- Es wird eine Frequenzumtastung (FSK) im Bereich deutlich unter $\qty{20}{\kilo\hertz}$ durchgeführt. Oftmals wird der Bereich von ca. $\qtyrange{300}{2700}{\hertz}$ genutzt.
- Für eine Aussendung per Funk muss eine weitere Modulation stattfinden, beispielsweise per FM, AM oder SSB.
A: Ein durch Frequenzumtastung erzeugtes NF-Signal, mit dem ein Hochfrequenzträger (z. B. mittels FM) moduliert werden kann
B: Ein hochfrequentes PSK-Signal, das mittels automatischer Umtastung auf zwei NF-Träger übertragen wird, um Bandbreite zu sparen
C: Ein unmodulierter Hochfrequenzträger, bei dem die Frequenzabweichung im hörbaren Bereich liegt
D: Eine Kombination aus digitaler Amplituden- und Frequenzmodulation, um zwei Informationen gleichzeitig zu übertragen
Datenübertragungsrate
- Die Bandbreite ist der genutzte Frequenzbereich in $\unit{\hertz}$
- Die Datenübertragungsrate ist die je Zeiteinheit übertragene Datenmenge in $\unit{\bit\per\second}$
- In der Praxis erreichbare Datenübertragungsraten unterscheiden sich je nach Übertragungsverfahren und Funkbedingungen deutlich.
- WLAN und 5G unterstützen bei optimalen Bedingungen Datenübertragungsraten bis in den Bereich von Gigabit pro Sekunde.
- FT8 hingegen kann selbst unter widrigen Bedingungen eingesetzt werden, überträgt aber nur wenige Bit pro Sekunde.
A: Hertz (Hz)
B: Bit pro Sekunde (Bit/s)
C: Dezibel (dB)
D: Baud (Bd)
A: Als Bandbreite wird die übertragene Datenmenge (in Hz) und als Datenübertragungsrate die je Zeiteinheit übertragenen Symbole (in Baud) bezeichnet.
B: Die Datenübertragungsrate (in Bit/s) entspricht der Symbolrate (in Baud). Die Bandbreite (in Hz) entspricht der maximal möglichen Datenübertragungsrate (in Bit/s).
C: Die Datenübertragungsrate (in Baud) entspricht der Symbolrate (in Bit/s). Die Bandbreite (in Hz) entspricht der minimal möglichen Datenübertragungsrate (in Baud).
D: Als Bandbreite wird der genutzte Frequenzbereich (in Hz) und als Datenübertragungsrate die je Zeiteinheit übertragene Datenmenge (in Bit/s) bezeichnet.
Vielfachzugriff
TDMA
- Time Division Multiple Access – Zeitmultiplexverfahren
- Die digitalen Nutzdaten werden getrennt und nacheinander über die dieselbe Frequenz gesandt
- Am Empfänger wird der Datenstrom wieder zusammengesetzt
A: Im schnellen zeitlichen Wechsel auf derselben Frequenz
B: Zeitgleich auf unterschiedlichen Frequenzen
C: Zeitgleich auf unterschiedlichen Wegen
D: Zeitgleich mit Spreizcodierung im selben Frequenzbereich
CDMA
- Code Division Multiple Access – Codemultiplexverfahren
- Die digitalen Nutzdaten werden mit einem digitalen Code codiert (gemischt)
- Am Empfänger wird derselbe digitale Code zum decodieren verwendet
A: Zeitgleich auf unterschiedlichen Wegen
B: Zeitgleich mit Spreizcodierung im selben Frequenzbereich
C: Im schnellen zeitlichen Wechsel auf derselben Frequenz
D: Zeitgleich auf unterschiedlichen Frequenzen
FDMA
- Frequency Division Multiple Access – Frequenzmultiplexverfahren
- Das digitale Signal wird auf mehrere Frequenzen aufgeteilt
- Dadurch kann mehr Bandbreite verwendet werden
A: Zeitgleich auf unterschiedlichen Wegen
B: Zeitgleich mit Spreizcodierung im selben Frequenzbereich
C: Zeitgleich auf unterschiedlichen Frequenzen
D: Im schnellen zeitlichen Wechsel auf derselben Frequenz