Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 56

Wireless Basics – Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) und Störungsfestigkeit

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Ein Störanfälligkeitsvergleich zwischen AM und FM

Störungen eines Funksignals wirken immer ausschließlich auf die Amplitude, wie wir jetzt sehen werden. Betrachten wir jetzt auf eine Frequenzmodulation mit der gleichen primären Zeichenschwingung 1 0 1 0 1… Wir lassen aus Fairnessgründen die gleiche Störung einwirken. Jetzt passiert aber Folgendes: die Amplitude des modulierten Sendesignals wird wieder in der gleichen Weise zusammengedrückt, die Anzahl der Wellenfronten ändert sich aber im zusammengedrückten Abschnitt nicht (siehe Abbildung 7).

Die zu übertragende Information ist aber grade bei FM durch die Anzahl der Wellenfronten im Zeitintervall des zu übertragdenden Informationssymbols repräsentiert. Die Störung wirkt sich also auf den Informationsgehalt nicht aus und das Signal kann korrekt decodiert werden.

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Auch im „richtigen Leben“ können Sie diesen Effekt leicht beobachten. Stellen Sie Ihr Radio auf AM (Mittelwelle) ein. Sie werden einige Sender hören, aber das Signal ist verrauscht und jede Art von Störung ist sofort zu hören. Stellen Sie dazu das Radio neben den Kühlschrank und öffnen Sie die Tür solange, bis der Kühlschrank anspringt. Stellen Sie jetzt das Radio auf FM (Ultrakurzwelle). Das Signal kann mehr oder weniger vorhanden sein, aber ab einer gewissen Feldstärke empfangen Sie die Musik sehr störungsarm bzw. störungsfrei.

Erst wenn das Signal sehr, sehr schwach ist, entsteht ein Rauschen. Das kommt aber nicht von externen Störungen sondern von dem verzweifelten Bemühen Ihres Empfängers, aus dem schlappen Signal noch etwas Hörbares für Sie zu machen. Sie hören nicht etwa ein Rauschen von außen, sondern das Rauschen der Empfängerschaltkreise, die sich auf maximale Verstärkung einregeln.

Bitte verwechseln Sie jetzt diese Effekte nicht mit dem generellen Bandbreitegewinn bei der – ansonsten störungsfreien – Übertragung, wenn man von Mittelwelle auf UKW geht. Dass sich die Musik bei UKW insgesamt besser anhört, liegt daran, dass ca. 100 kHz Bandbreite für einen UKW-Rundfunkkanal zur Verfügung stehen und nur ca. 5 bis 10 für einen Mittelwellenkanal.

Die Störungsfreiheit von FM hat mehr Einfluss auf Ihr Leben als Sie glauben. Sie bot nicht nur die Möglichkeit zur Einführung des Stereo- und später HiFi-Rundfunks in den sechziger Jahren sondern auch die Konstruktion zuverlässiger Autoradios.

Die Argumentation für die Phasenmodulation ist die gleiche, auch hier wird eine Impulsstörung es nicht schaffen, die Phase zu ändern.

weiter mit: OFDM-Systeme sind besonders stabil

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