Aus dem Facharchiv: Lernen & Können
Modulationen: Phasenmodulation und Einführung in digitale Signale (5)
Diese Beitragsreihe erörtert die Grundlagen der Modulationsverfahren und zeigt deren Nutzen und Einsatzbereiche auf. Es geht um grundlegende Methoden sowie das Verständnis zu den Verfahren. Umfassende mathematische Betrachtungen werden dabei größtenteils vermieden. Die Ausführungen zur Phasenmodulation (Veränderung der Phasenlage) runden den Bereich der analogen Signale ab. Den digitalen Modulationsverfahren nähert sich der Beitrag über die Amplitudenumtastung.
Signalverlauf
Der Signalverlauf sieht dabei exakt so aus wie bei der FM, wenn die Nachrichtenfrequenz eine konstante Sinuswelle ist [4]. Ihre Unterschiede werden dann deutlich, wenn die Phasenmodulation in das Zeigerdiagramm übertragen wird. Dieses findet seine Anwendung in der digitalen Modulation, der Quadratur-Amplitudenmodulation z. B. bei FAX oder DSL-System.
Digitale Signale
Systeme wie die FAX-Übertragung, das GSM-Netz oder DSL-Anschlüsse sind ohne digitale Modulationsverfahren nicht denkbar. Hierbei werden keine analogen Signale (wie ein Sinussignal) übertragen, sondern nur digitale Signale.
Digitale Signale sind in der Informationsverarbeitung z. B. als Bit, binäres Informationselement definiert. Dieses Bit kann zwei Zustände einnehmen, logisch „0“ oder logisch „1“ (binär bedeutet 2-wertig). Alle Rechnersysteme unter anderem Personal Computer, Mobiltelefone oder digitale Waschmaschinen arbeiten mit dieser 2-wertigen Informationsverarbeitung.
Digitale Information. Eine digitale Information ist immer:
- wertdiskret, hat nur einen begrenzten Wertevorrat, z. B. Bit = 2 Werte,
- zeitdiskret, wechselt seinen Wert (Zustand) nur in bestimmten Zeitrhythmen, dem Takt.
Zur Informationsübertragung (digitale Übertragungstechnik) werden diese 2-wertigen Informationen (Bits) grundsätzlich zusammengefasst und in Gruppen aus mehreren Bits übertragen. Dabei nehmen die digitalen Übertragungssysteme ebenfalls nur eine definierte, begrenzte Anzahl von Zuständen ein und ändern diese nur im Rhythmus eines Taktes.
Umtastung. Zur Unterscheidung mit analogen Modulationsverfahren werden digitale Modulationen gerne auch als Umtastung oder einfach Tastung (englisch shift keying) bezeichnet.
Amplitudenumtastung
Digitale Amplitudenmodulation = Amplitudenumtastung