Nachrichten-Übertragungstechnik - Grundlagen, Komponenten, Verfahren und Anwendungen der Informations-, Kommunikations- und Medientechnik

Ulrich Freyer

Nachrichten-Übertragungstechnik

Grundlagen, Komponenten, Verfahren und Anwendungen der Informations-, Kommunikations- und Medientechnik

2017

573 Seiten

Format: PDF, Online Lesen

E-Book: €  29,99

E-Book kaufen

E-Book kaufen

ISBN: 9783446444270

 

Inhalt

10

1 Ausgangssituation

20

1.1 Einführung

20

1.2 Information, Signal, Kommunikation

20

1.3 Übertragung und Speicherung

22

1.4 Übungen zu Kapitel 1

25

1.5 Lernerfolgskontrolle zu Kapitel 1

25

2 Grundlagen

26

2.1 Pegel

26

2.1.1 Einführung

26

2.1.2 Pegelarten

26

2.1.3 Abstand und Maß

32

2.1.4 Pegelplan

33

2.2 Übungen zu Abschnitt 2.1

34

2.3 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.1

35

2.4 Signale

35

2.4.1 Einführung

35

2.4.2 Zeitfunktion und Frequenzfunktion

35

2.4.3 Analoge und digitale Signale

41

2.4.4 Nutzsignale und Störsignale

45

2.4.5 Analyse und Synthese

52

2.4.6 Dämpfung und Verstärkung

57

2.4.7 Kopplungsarten

59

2.5 Übungen zu Abschnitt 2.4

60

2.6 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.4

61

2.7 Eintore und Mehrtore

63

2.7.1 Einführung

63

2.7.2 Funktionseinheiten

63

2.7.3 Übersichtsschaltpläne

63

2.7.4 Arten der Tore

63

2.7.5 Kenngrößen

65

2.7.6 Belastete Ein- und Mehrtore

66

2.8 Übungen zu Abschnitt 2.7

67

2.9 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.7

67

2.10 Anpassung und Fehlanpassung

67

2.10.1 Einführung

67

2.10.2 Voraussetzungen und Auswirkungen

67

2.10.3 Bewertungsgrößen

69

2.10.4 Rauschanpassung

71

2.11 Übungen zu Abschnitt 2.10

71

2.12 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.10

71

2.13 Elektromagnetische Wellen

72

2.13.1 Einführung

72

2.13.2 Schwingung und Welle

72

2.13.3 Elektromagnetisches Feld

76

2.13.4 Frequenz- und Wellenbereiche

82

2.13.5 Wellenausbreitung

84

2.14 Übungen zu Abschnitt 2.13

91

2.15 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.13

92

2.16 Kommunikation

93

2.16.1 Einführung

93

2.16.2 Arten

93

2.16.3 Verteilung und Vermittlung

95

2.16.4 Übertragungsmodi

95

2.17 Übungen zu Abschnitt 2.16

96

2.18 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.16

97

2.19 Referenzmodell für offene Kommunikationssysteme

97

2.19.1 Einführung

97

2.19.2 Konzept

97

2.19.3 Schichtenstruktur

99

2.19.4 Kommunikationsstruktur

101

2.20 Übungen zu Abschnitt 2.19

103

2.21 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.19

103

2.22 Signalübertragung

103

2.22.1 Einführung

103

2.22.2 Übertragungssystem

104

2.22.3 Übertragungskonzept

104

2.22.4 Übertragungskanal

105

2.22.5 Übertragungsparameter

106

2.23 Übungen zu Abschnitt 2.22

107

2.24 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.22

108

2.25 Signalspeicherung

108

2.25.1 Einführung

108

2.25.2 Speicherkonzepte

108

2.25.3 Speicherspezifikationen

110

2.26 Übungen zu Abschnitt 2.25

111

2.27 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.25

111

2.28 Schnittstellen und Protokolle

112

2.28.1 Einführung

112

2.28.2 Begriffsbestimmungen

112

2.28.3 Hardware-Schnittstellen

113

2.28.4 Software-Schnittstellen

115

2.28.5 Protokolle

115

2.29 Übungen zu Abschnitt 2.28

116

2.30 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.28

117

2.31 Netze und Dienste

117

2.31.1 Einführung

117

2.31.2 Begriffsbestimmungen

117

2.31.3 Netze

118

2.31.3.1 Einführung

118

2.31.3.2 Netzbetrieb

118

2.31.3.3 Netzkonzepte

122

2.31.3.4 Netzinfrastruktur

123

2.31.4 Dienste

127

2.32 Übungen zu Abschnitt 2.31

128

2.33 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.31

129

2.34 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

129

2.34.1 Einführung

129

2.34.2 Grundlagen

130

2.34.3 Störstrahlung

131

2.34.4 Störfestigkeit

132

2.35 Übungen zu Abschnitt 2.34

134

2.36 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.34

134

2.37 Standardisierung

135

2.37.1 Einführung

135

2.37.2 Grundlagen

135

2.37.3 Offizielle Standards

136

2.37.4 Verbands- und Industriestandards

139

2.38 Übungen zu Abschnitt 2.37

141

2.39 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.37

141

2.40 Messtechnik

141

2.40.1 Einführung

141

2.40.2 Grundlagen

142

2.40.3 Elektrische Messtechnik

142

2.40.4 Optische Messtechnik

146

2.41 Übungen zu Abschnitt 2.40

147

2.42 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 2.40

147

3 Komponenten

148

3.1 Verstärker

148

3.1.1 Einführung

148

3.1.2 Kenngrößen

148

3.1.3 Arten

150

3.2 Übungen zu Abschnitt 3.1

151

3.3 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 3.1

151

3.4 Sender und Empfänger

151

3.4.1 Einführung

151

3.4.2 Kenngrößen

151

3.4.3 Arten

152

3.5 Übungen zu Abschnitt 3.4

153

3.6 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 3.4

153

3.7 Antennen

153

3.7.1 Einführung

153

3.7.2 Grundlagen

153

3.7.3 Kenngrößen

154

3.7.4 Ausführungsformen

159

3.8 Übungen zu Abschnitt 3.7

165

3.9 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 3.7

165

3.10 Elektrische Leitungen

166

3.10.1 Einführung

166

3.10.2 Grundlagen

166

3.10.3 Kenngrößen

168

3.10.4 Ausführungsformen

169

3.10.5 Leitung als Übertragungskanal

173

3.10.6 Leitung als Bauelement

174

3.11 Übungen zu Abschnitt 3.10

177

3.12 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 3.10

177

3.13 Optische Leitungen

178

3.13.1 Einführung

178

3.13.2 Grundlagen

178

3.13.3 Kenngrößen

181

3.13.4 Ausführungsformen

182

3.14 Übungen zu Abschnitt 3.13

185

3.15 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 3.13

185

3.16 Wandler und Umsetzer

185

3.16.1 Einführung

185

3.16.2 Elektroakustische Wandler

186

3.16.2.1 Einführung

186

3.16.2.2 Grundlagen

186

3.16.2.3 Mikrofone

189

3.16.2.4 Lautsprecher und Hörer

193

3.16.3 Elektrooptische Wandler

196

3.16.3.1 Einführung

196

3.16.3.2 Grundlagen

196

3.16.3.3 Aufnahme-Komponenten

197

3.16.3.4 Wiedergabe-Komponenten

200

3.16.4 Analog-Digital-Umsetzer

203

3.16.5 Digital-Analog-Umsetzer

206

3.16.6 Frequenzumsetzer

208

3.16.7 Umsetzer für LWL-Systeme

208

3.17 Übungen zu Abschnitt 3.16

209

3.18 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 3.16

211

3.19 Filter und Weichen

212

3.19.1 Einführung

212

3.19.2 Filterarten

212

3.19.3 Kenngrößen von Filtern

213

3.19.4 Weichen

214

3.19.5 Kenngrößen von Weichen

214

3.20 Übungen zu Abschnitt 3.19

215

3.21 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 3.19

215

3.22 Datennetzkomponenten

215

3.22.1 Einführung

215

3.22.2 Switch

216

3.22.3 Repeater

216

3.22.4 Bridge

216

3.22.5 Router

217

3.22.6 Gateway

217

3.22.7 Hub

217

3.22.8 Server

218

3.23 Übungen zu Abschnitt 3.22

218

3.24 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 3.22

218

3.25 Koppler

218

3.25.1 Einführung

218

3.25.2 Elektrische Koppler

219

3.25.3 Optokoppler

220

3.26 Übungen zu Abschnitt 3.25

221

3.27 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 3.25

221

4 Verfahren

222

4.1 Modulation und Demodulation

222

4.1.1 Einführung

222

4.1.2 Analoges Trägersignal/Analoges Modulationssignal

224

4.1.2.1 Einführung

224

4.1.2.2 Amplitudenmodulation (AM)

225

4.1.2.3 Frequenzmodulation (FM)

235

4.1.2.4 Phasenmodulation (PM)

240

4.1.3 Analoges Trägersignal/Digitales Modulationssig­nal

241

4.1.3.1 Einführung

241

4.1.3.2 Amplitudenumtastung (ASK)

243

4.1.3.3 Frequenzumtastung (FSK)

244

4.1.3.4 Phasenumtastung (PSK)

244

4.1.3.5 Amplituden-Phasen-Umtastung (QAM)

246

4.1.4 Digitales Trägersignal/Analoges Modulationssignal

247

4.1.4.1 Einführung

247

4.1.4.2 Pulsamplitudenmodulation (PAM)

248

4.1.4.3 Pulsfrequenzmodulation (PFM)

249

4.1.4.4 Pulsphasenmodulation (PPM)

249

4.1.4.5 Pulsdauermodulation (PDM)

250

4.1.5 Digitale Modulation und Demodulation im Basisband

250

4.1.5.1 Einfu?hrung

250

4.1.5.2 Pulscodemodulation (PCM)

251

4.1.5.3 Varianten

253

4.1.6 Mehr-Träger-Verfahren

255

4.1.7 Mehrfachmodulation

259

4.2 Übungen zu Abschnitt 4.1

260

4.3 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 4.1

262

4.4 Codierung und Decodierung

263

4.4.1 Einführung

263

4.4.2 Grundlagen

264

4.4.3 Arten

266

4.4.3.1 Einführung

266

4.4.3.2 Leitungscodierung

267

4.4.3.3 Quellencodierung

269

4.4.3.4 Kanalcodierung

278

4.5 Übungen zu Abschnitt 4.4

283

4.6 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 4.4

284

4.7 Multiplexierung und Demultiplexierung

285

4.7.1 Einführung

285

4.7.2 Zeitmultiplex (TDM)

286

4.7.3 Frequenzmultiplex (FDM)

288

4.7.4 Codemultiplex (CDM)

291

4.7.5 Raummultiplex (SDM)

292

4.7.6 Polarisationsmultiplex (PDM)

293

4.8 Übungen zu Abschnitt 4.7

293

4.9 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 4.7

294

4.10 Zugriffsverfahren

294

4.10.1 Einführung

294

4.10.2 Einzelzugriff

294

4.10.3 Vielfachzugriff

295

4.11 Übungen zu Abschnitt 4.10

298

4.12 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 4.10

299

4.13 Signalübertragung

299

4.13.1 Einführung

299

4.13.2 Übertragungskonzept

299

4.13.3 Übertragungsfehler

301

4.13.4 Übertragungsvarianten

302

4.14 Übungen zu Abschnitt 4.13

304

4.15 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 4.13

304

4.16 Signalspeicherung

305

4.16.1 Einführung

305

4.16.2 Magnetische Verfahren

306

4.16.3 Optische Verfahren

309

4.16.4 Elektrische Verfahren

313

4.17 Übungen zu Abschnitt 4.16

314

4.18 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 4.16

314

4.19 Mehr-Antennen-Systeme

315

4.19.1 Einführung

315

4.19.2 Konzept MIMO

315

4.19.3 Varianten

317

4.20 Übungen zu Abschnitt 4.19

319

4.21 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 4.19

319

4.22 Zugangsberechtigungssysteme

319

4.22.1 Einführung

319

4.22.2 Grundlagen

320

4.22.3 Lösungsvarianten

321

4.23 Übungen zu Abschnitt 4.22

324

4.24 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 4.22

325

5 Anwendungen

326

5.1 Hörfunk (Radio)

326

5.1.1 Einführung

326

5.1.2 Analoger Hörfunk

327

5.1.3 Digitaler Hörfunk

341

5.2 Übungen zu Abschnitt 5.1

348

5.3 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.1

349

5.4 Fernsehen (TV)

350

5.4.1 Einführung

350

5.4.2 Analoges Fernsehen

351

5.4.3 Digitales Fernsehen (DVB)

368

5.4.4 Internetfernsehen (IPTV und OTT)

381

5.4.5 Hybrides Fernsehen (Smart-TV)

382

5.4.6 Dreidimensionales Fernsehen (3D-TV)

387

5.5 Übungen zu Abschnitt 5.4

391

5.6 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.4

393

5.7 Schmalbandige Telekommunikation

393

5.7.1 Einführung

393

5.7.2 Dienste

394

5.7.3 Netze

401

5.7.3.1 Einführung

401

5.7.3.2 Festnetze

406

5.7.3.3 Mobilnetze

417

5.8 Übungen zu Abschnitt 5.7

425

5.9 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.7

427

5.10 Datennetze

428

5.10.1 Einführung

428

5.10.2 Grundlagen

428

5.10.3 Arten und Kenngrößen

429

5.11 Übungen zu Abschnitt 5.10

436

5.12 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.10

436

5.13 Internet

437

5.13.1 Einführung

437

5.13.2 Funktionsprinzip

437

5.13.3 Betriebsorganisation

440

5.13.4 Dienste und Anwendungen

441

5.14 Übungen zu Abschnitt 5.13

444

5.15 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.13

444

5.16 Stationäre Breitbandkommunikation

444

5.16.1 Einführung

444

5.16.2 DSL-Netze

445

5.16.3 Kabelnetze

447

5.17 Übungen zu Abschnitt 5.16

455

5.18 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.16

456

5.19 Mobile Breitbandkommunikation

456

5.19.1 Einführung

456

5.19.2 GSM/DSC

456

5.19.3 UMTS

457

5.19.4 LTE

457

5.20 Übungen zu Abschnitt 5.19

458

5.21 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.19

458

5.22 Heimvernetzung

458

5.22.1 Einführung

458

5.22.2 Funktionskonzept

459

5.22.3 Netze

461

5.22.4 Anwendungen

464

5.23 Übungen zu Abschnitt 5.22

468

5.24 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.22

468

5.25 Triple Play

469

5.25.1 Einführung

469

5.25.2 Konzept

469

5.25.3 Triple Play über DSL

469

5.25.4 Triple Play über das Kabelnetz

473

5.25.5 Triple Play über Satellit

475

5.26 Übungen zu Abschnitt 5.25

478

5.27 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.25

478

5.28 Satellitenkommunikation

478

5.28.1 Einführung

478

5.28.2 Funktionsprinzip

479

5.28.3 Systeme und Kenngrößen

484

5.29 Übungen zu Abschnitt 5.28

489

5.30 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.28

489

5.31 Ortung und Navigation

490

5.31.1 Einführung

490

5.31.2 Varianten

490

5.31.3 Systeme und Kenngrößen

492

5.32 Übungen zu Abschnitt 5.31

498

5.33 Lernerfolgskontrolle zu Abschnitt 5.31

499

6 Perspektiven

500

Lösungen der Übungen und Lernerfolgskontrollen

502

Literaturverzeichnis

546

Index

548

 

© 2009-2024 ciando GmbH