diff --git a/contents/sections/digitale_filter.md b/contents/sections/digitale_filter.md index 3ba11c8..923f16c 100644 --- a/contents/sections/digitale_filter.md +++ b/contents/sections/digitale_filter.md @@ -1,6 +1,6 @@ -Ein wesentlicher Vorteil der digitalen Verarbeitung von Signalen besteht darin, dass die digital vorliegenden Informationen nahezu beliebig bearbeitet werden können. Eine Folge von Eingangssamples wird mittels mathematischer Funktionen in eine Folge von Ausgangssamples umgerechnet. Einfache digitale Filter, wie Tief-, Band- oder Hochpässe, lassen sich dabei auf zwei unterschiedliche Arten ausführen: als FIR- und als IIR-Filter. +Ein wesentlicher Vorteil der digitalen Verarbeitung von Signalen besteht darin, dass die digital vorliegenden Informationen nahezu beliebig bearbeitet werden können. Eine Folge von Eingangssamples wird mittels mathematischer Funktionen in eine Folge von Ausgangssamples umgerechnet. Einfache digitale Filter, wie Tief-, Band- oder Hochpässe, lassen sich dabei auf zwei unterschiedliche Arten ausführen: als FIR- und als IIR-Filter. Dabei steht FIR für *Finite Impulse Response* und IIR für *Infinite-Impulse-Response*. Hauptmerkmal der FIR-Filter ist, wie auch schon die Bezeichnung "finite" (zu Deutsch endlich) besagt, dass nur eine begrenzte Menge an Eingangssamples für die Berechnung eines jeden Ausgangssamples herangezogen wird. IIR-Filter berücksichtigen mittels Rückkopplung hingegen alle bisherigen Eingangssamples für die Berechnung eines Ausgangssamples. -[question:AF631] \ No newline at end of file +[question:AF631] diff --git a/contents/sections/fm_3.md b/contents/sections/fm_3.md index f6c9275..630b8f0 100644 --- a/contents/sections/fm_3.md +++ b/contents/sections/fm_3.md @@ -4,7 +4,7 @@ Durch Änderung der Kapazität des frequenzbestimmenden Kondensators, innerhalb Die Modulationsfrequenz beeinflusst hierbei, wie häufig sich die Frequenz des Oszillators ändert. [question:AE301] -Bei Frequenzmodulation befindet sich die Information des modulierenden Signals nicht in der Amplitude, sondern nur in der Frequenzänderung des Trägersignals. Daher müssen nur die Nulldurchgänge des Trägersignals im Empfänger ausgewertet werden. Amplitudenschwankungen werden durch einen sog. Begrenzerverstärker hierbei ausgeblendet. Daher ist Frequenzmodulation systembedingt unempfindlich gegenüber impulsförmigen Störungen der Amplitude, die z.B. durch Zündfunken, Elektromotoren o.ä. hervorgerufen werden. FM eigent sich daher gut für den Betrieb in Kraftfahrzeugen. +Bei Frequenzmodulation befindet sich die Information des modulierenden Signals nicht in der Amplitude, sondern nur in der Frequenzänderung des Trägersignals. Daher müssen nur die Nulldurchgänge des Trägersignals im Empfänger ausgewertet werden. Amplitudenschwankungen werden durch einen Begrenzerverstärker hierbei ausgeblendet. Daher ist Frequenzmodulation systembedingt unempfindlich gegenüber impulsförmigen Störungen der Amplitude, die z.B. durch Zündfunken, Elektromotoren o.ä. hervorgerufen werden. FM eigent sich daher gut für den Betrieb in Kraftfahrzeugen. [question:AE302] Der Hub eines FM-Signals bestimmt um welchen Betrag sich die Frequenz des Oszillators im Sender, je nach Amplitude des modulierenden Signals, ändert. Eine größere Auslenkung der Frequenz entspricht hierbei, nach Demodulation im FM-Empfänger, wieder einer größeren Amplitude des demodulierten Signals. Daher hat ein größerer Hub eines frequenzmodulierten Senders direkten Einfluss auf die Lautstärke des demodulierten Signals in einem FM-Empfänger. @@ -26,4 +26,4 @@ Mittels der Carson-Formel lässt sich bei bekannten Werten für Hub und Modulati [question:AE308] [question:AE311] [question:AE312] -[question:AE310] \ No newline at end of file +[question:AE310] diff --git a/contents/sections/fourier_transformation.md b/contents/sections/fourier_transformation.md index 6dd5290..9e550b1 100644 --- a/contents/sections/fourier_transformation.md +++ b/contents/sections/fourier_transformation.md @@ -10,9 +10,9 @@ Kommen wir nun zu einem spannenden Thema, das komplizierter klingt, als es eigen Wusstest du, dass sich jedes Signal aus einzelnen Sinus-Schwingungen zusammensetzen lässt? Das klingt verrückt, aber so ist es. Jedes Signal kann durch eine Überlagerung von reinen Sinus-Schwingungen, die eine bestimmte Amplitude und Phase haben, beschrieben werden. -Die Fourier-Transformation ist eine mathematisch komplexe Funktion (die wir hier nicht näher erklären wollen), die ein Signal, das im Zeitbereich vorliegt, analysiert und im Anschluss darstellt, aus welchen einzelnen Sinus-Schwingungen sich das Signal aufbaut. Anschließend kann diese Information in einem Diagramm im sog. Frequenzbereich oder auch Frequenzspektrum dargestellt werden. Hierbei beschreibt die X-Achse nun die Frequenz und die Y-Achse den Spannungswert oder auch Leistungswert der enthaltenen Frequenz im Ausgangssignal. Ein reines sinusförmiges Signal einer festen Frequenz stellt somit, im Frequenzspektrum dargestellt, einen Strich bei dessen Frequenz dar. +Die Fourier-Transformation ist eine mathematisch komplexe Funktion (die wir hier nicht näher erklären wollen), die ein Signal, das im Zeitbereich vorliegt, analysiert und im Anschluss darstellt, aus welchen einzelnen Sinus-Schwingungen sich das Signal aufbaut. Anschließend kann diese Information in einem Diagramm im Frequenzbereich oder auch Frequenzspektrum dargestellt werden. Hierbei beschreibt die X-Achse nun die Frequenz und die Y-Achse den Spannungswert oder auch Leistungswert der enthaltenen Frequenz im Ausgangssignal. Ein reines sinusförmiges Signal einer festen Frequenz stellt somit, im Frequenzspektrum dargestellt, einen Strich bei dessen Frequenz dar. -Die Fourier-Transformation (auch diskrete Fourier-Transformation kurz DFT benannt) ist in Ihrer ursprünglichen Form, eine mathematisch aufwändige und komplexe Funktion. Diese ist in Software nur sehr ineffizient abzubilden. Über die Zeit hat man eine wesentlich effizientere Methode gefunden, diese mathematisch komplexe Funktion auf einfachere Art und Weise abzubilden - die Fast-Fourier-Transformation oder auch FFT genannt. Hiermit wird deren Berechnung, insbesondere in Soft- und Hardware, wesentlich vereinfacht. +Die Fourier-Transformation (auch diskrete Fourier-Transformation kurz DFT benannt) ist in Ihrer ursprünglichen Form eine mathematisch aufwändige und komplexe Funktion. Diese ist in Software nur sehr ineffizient abzubilden. Über die Zeit hat man eine wesentlich effizientere Methode gefunden, diese mathematisch komplexe Funktion auf einfachere Art und Weise abzubilden - die Fast-Fourier-Transformation oder auch FFT genannt. Hiermit wird deren Berechnung, insbesondere in Soft- und Hardware, wesentlich vereinfacht. diff --git a/contents/sections/muf_luf_2.md b/contents/sections/muf_luf_2.md index 5d4dc05..5987b7c 100644 --- a/contents/sections/muf_luf_2.md +++ b/contents/sections/muf_luf_2.md @@ -3,7 +3,7 @@ Die *MUF* (*maximum usable frequency*), also die höchste Frequenz, die die Iono [question:AH206] [question:AH207] -Wie wir auch schon wissen, ist die Reichweite der Raumwellen vom Abstrahlwinkel abhängig. Je flacher die Welle auf die Ionosphäre auftrifft, desto leichter erfolgt die Berechnung. Dieser Zusammenhang gilt auch für die MUF: Die gerade noch zurückgebrochene Frequenz, die *MUF*, ist umso höher, je flacher unser Signal in die Ionosphäre einfällt. Die Abbildung [ref:e_muf_winkel2] zeigt eine Simulation der Sprungdistanz für einen Sommertag im Jahr 2024 für ein Amateurfunksignal um die $\qty{7}{\mega\hertz}$. Bei $\qty{45}{\degree}$ lag die MUF an diesem Tag bei $\qty{7,5}{\mega\hertz}$. Ändert man den Abstrahlwinkel, verändert sich auch die MUF: Strahlt man steiler ab (z. B. $\qty{60}{\degree}$), sinkt die MUF und die Funkwelle wird nicht mehr refraktiert. Strahlt man hingegen flacher ab (z. B. $\qty{30}{\degree}$), so erhöht sich die MUF. Im Folgenden werden wir diesen Zusammenhang genauer betrachten. +Wie wir auch schon wissen, ist die Reichweite der Raumwellen vom Abstrahlwinkel abhängig. Je flacher die Welle auf die Ionosphäre auftrifft, desto leichter erfolgt die Brechung. Dieser Zusammenhang gilt auch für die MUF: Die gerade noch zurückgebrochene Frequenz, die *MUF*, ist umso höher, je flacher unser Signal in die Ionosphäre einfällt. Die Abbildung [ref:e_muf_winkel2] zeigt eine Simulation der Sprungdistanz für einen Sommertag im Jahr 2024 für ein Amateurfunksignal um die $\qty{7}{\mega\hertz}$. Bei $\qty{45}{\degree}$ lag die MUF an diesem Tag bei $\qty{7,5}{\mega\hertz}$. Ändert man den Abstrahlwinkel, verändert sich auch die MUF: Strahlt man steiler ab (z. B. $\qty{60}{\degree}$), sinkt die MUF und die Funkwelle wird nicht mehr refraktiert. Strahlt man hingegen flacher ab (z. B. $\qty{30}{\degree}$), so erhöht sich die MUF. Im Folgenden werden wir diesen Zusammenhang genauer betrachten. [picture:998:e_muf_winkel2:Sprungdistanz bei 7 MHz im Sommer 2024] diff --git a/contents/sections/ssb_3.md b/contents/sections/ssb_3.md index caf3194..540c7d2 100644 --- a/contents/sections/ssb_3.md +++ b/contents/sections/ssb_3.md @@ -5,10 +5,10 @@ Zur Reduzierung der maximalen Bandbreite eines ausgestrahlten SSB-Signals und ef Wird ein SSB-Signal im Modulator des Senders übersteuert, so entstehen hierbei Verzerrungen, die zu Nebenaussendungen führen. Diese Nebenaussendungen werden umgangssprachlich auch als "Splatter" bezeichnet und können benachbarte Aussendungen stören, da die Bandbreite des Sendesignals in diesem Fall die geforderten 2,7 kHz überschreitet. [question:AE205] -Die Sprache jedes Menschen hat ein individuelles Frequenzspektrum. Für die bestmögliche Verständlichkeit bei SSB-Aussendungen sollten Sprachfrequenzen im höheren Bereich angehoben werden und in tieferen Frequenzbereichen abgeschwächt werden. Hierfür dient ein sog. Equalizer im Mikrofonverstärker des Senders, der eine individuelle Einstellung des Frequenzgangs des Modulationssignals ermöglicht. Hierdurch wird der Frequenzgang des Mikrofons optimal auf den jeweiligen Operator angepasst. +Die Sprache jedes Menschen hat ein individuelles Frequenzspektrum. Für die bestmögliche Verständlichkeit bei SSB-Aussendungen sollten Sprachfrequenzen im höheren Bereich angehoben werden und in tieferen Frequenzbereichen abgeschwächt werden. Hierfür dient ein Equalizer im Mikrofonverstärker des Senders, der eine individuelle Einstellung des Frequenzgangs des Modulationssignals ermöglicht. Hierdurch wird der Frequenzgang des Mikrofons optimal auf den jeweiligen Operator angepasst. [question:AE213] -Um die Hüllkurvenform eines SSB-Senders bzgl. Qualität und Linearität beurteilen zu können kann ein sog. Zweiton-Signal zur Modulation des SSB-Senders verwendet werden. Hierbei wird der SSB-Sender mit einem NF-Signal moduliert, das aus zwei überlagerten NF-Frequenzen besteht. Diese NF-Frequenzen dürfen in keinem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen. Durch die Überlagerung entstehen in der ausgesendeten HF Maxima und Minima (Nulldurchgänge) des HF-Signals. Zur Modulation können z.B. ein 700 Hz und ein 1200 Hz Ton verwendet werden. Hieraus ergibt sich bei Messung des HF-Signals mittels eines Oszilloskops (an einem Lastwiderstand) eine Schwebung der HF von 500 Hz, die im Idealfall sinusförmig sein sollte. Das Zweiton-Signal ermöglicht auch die Messung der sog. Hüllkurenleistung (PEP) eines SSB-Senders mittels Darstellung der Kurvenform auf dem Oszilloskop. +Um die Hüllkurvenform eines SSB-Senders bzgl. Qualität und Linearität beurteilen zu können kann ein Zweiton-Signal zur Modulation des SSB-Senders verwendet werden. Hierbei wird der SSB-Sender mit einem NF-Signal moduliert, das aus zwei überlagerten NF-Frequenzen besteht. Diese NF-Frequenzen dürfen in keinem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen. Durch die Überlagerung entstehen in der ausgesendeten HF Maxima und Minima (Nulldurchgänge) des HF-Signals. Zur Modulation können z.B. ein 700 Hz und ein 1200 Hz Ton verwendet werden. Hieraus ergibt sich bei Messung des HF-Signals mittels eines Oszilloskops (an einem Lastwiderstand) eine Schwebung der HF von 500 Hz, die im Idealfall sinusförmig sein sollte. Das Zweiton-Signal ermöglicht auch die Messung der Hüllkurenleistung (PEP) eines SSB-Senders mittels Darstellung der Kurvenform auf dem Oszilloskop. [question:AE207] @@ -19,4 +19,4 @@ Um die Hüllkurvenform eines SSB-Senders bzgl. Qualität und Linearität beurtei % Tastkopf 1:1 PEP [question:AI305] % Tastkopf 10:1 PEP -[question:AI306] \ No newline at end of file +[question:AI306] diff --git a/contents/sections/strom_spannung_messung_3.md b/contents/sections/strom_spannung_messung_3.md index 74cc029..4cc5185 100644 --- a/contents/sections/strom_spannung_messung_3.md +++ b/contents/sections/strom_spannung_messung_3.md @@ -8,7 +8,7 @@ Bei der ersten Frage geht es um die Leistungsmessung eines Verstärkers (Power A [question:AI101] -Für die nächste Frage erinnern wir uns an die Regeln aus der Klasse E, dass Spannungsmessgeräte immer arallel und Strommessgeräte immer in Reihe geschaltet werden. Dadurch ist die Frage sehr leicht zu lösen. +Für die nächste Frage erinnern wir uns an die Regeln aus der Klasse E, dass Spannungsmessgeräte immer parallel und Strommessgeräte immer in Reihe geschaltet werden. Dadurch ist die Frage sehr leicht zu lösen. [question:AI102] @@ -19,7 +19,7 @@ Im Folgenden wollen wir uns zwei Kenngrößen beim Messen ansehen, die oft verwe - Auflösung - Messgenauigkeit (auch Toleranz oder Fehler genannt) -Die *Auflösung* oder bezeichnet die kleinste Änderung der Messgröße, die ein Gerät noch anzeigen kann. Beispiel: Ein Multimeter mit einer Auflösung von $\qty{0,1}{\volt}$ kann zwischen $\qty{10,5}{\volt}$ und $\qty{10,45}{\volt}$ nicht unterscheiden, wenn der Unterschied kleiner ist als die Auflösung. Ein Gerät mit $\qty{0,01}{\volt}$ Auflösung kann hingegen deutlich feiner unterscheiden. Die Auflösung wird in der Regel vom Hersteller des Messgeräts angegeben. +Die *Auflösung* bezeichnet die kleinste Änderung der Messgröße, die ein Gerät noch anzeigen kann. Beispiel: Ein Multimeter mit einer Auflösung von $\qty{0,1}{\volt}$ kann zwischen $\qty{10,5}{\volt}$ und $\qty{10,45}{\volt}$ nicht unterscheiden, wenn der Unterschied kleiner ist als die Auflösung. Ein Gerät mit $\qty{0,01}{\volt}$ Auflösung kann hingegen deutlich feiner unterscheiden. Die Auflösung wird in der Regel vom Hersteller des Messgeräts angegeben. Betrachten wir zunächst die *Auflösung* anhand einer Uhr. Besitzt die Uhr eine Stunden- und Minutenanzeige, so lässt sich die Zeit auf eine Minute genau angeben. Aber ob es nun 13 Uhr 3 Minuten und 10 Sekunden ist oder 13 Uhr 3 Minuten und 59 Sekunden lässt sich nicht ablesen. *Eine Minute* ist also die *kleinste Auflösung* der Uhr (entsprechend hat eine Uhr mit einem Sekundenzeiger eine kleinste Auflösung von einer Sekunde). diff --git a/contents/sections/strom_spannung_speisung_2.md b/contents/sections/strom_spannung_speisung_2.md index c2d02c4..46e58a5 100644 --- a/contents/sections/strom_spannung_speisung_2.md +++ b/contents/sections/strom_spannung_speisung_2.md @@ -7,5 +7,5 @@ Bei *geraden* Vielfachen hingegen, ergibt sich eine Spannungsspeisung, da dann d [question:AG208] -[picture:1050:e_stromverteilungen:Stromverteilungen bei verschiedneen Grundfrequenzen] +[picture:1050:e_stromverteilungen:Stromverteilungen bei verschiedenen Grundfrequenzen] diff --git a/toc/NE.json b/toc/NE.json index 316a087..1a05f41 100644 --- a/toc/NE.json +++ b/toc/NE.json @@ -855,7 +855,7 @@ }, { "title": "Modulation", - "abstract": "In diesem Kapitel beschäftigen wir uns damit, dass es durch die sogenannte Modulation möglich ist, Informationen wie die menschliche Sprache, auf eine Funkwelle aufzuprägen. Dabei lernen die grundlegenden Modulationsarten AM, FM und SSB kennen.", + "abstract": "In diesem Kapitel beschäftigen wir uns damit, dass es durch die sogenannte Modulation möglich ist, Informationen wie die menschliche Sprache, auf eine Funkwelle aufzuprägen. Dabei lernen wir die grundlegenden Modulationsarten AM, FM und SSB kennen.", "ident": "ne_modulation", "video_url": null, "sections": [ @@ -1819,4 +1819,4 @@ } ], "edition": "NE" -} \ No newline at end of file +}