Grundlagen der digitalen Datenübertragung

Zusammenfassung

Das vorliegende Kapitel ist den elementaren Grundlagen der digitalen Übertragung gewidmet. Dabei wird zunächst ein Tiefpass-Kanal angenommen, so dass hier das Problem der Modulation noch ausgeklammert bleibt (siehe dazu Kapitel 9). Abschnitt 8.1 zeigt zunächst die Eigenschaften von Datensignalen auf — insbesondere wird das Spektrum hergeleitet. Fundamentale Bedeutung hat die erste Nyquistbedingung, die uns bereits in Kapitel 2 im Zusammenhang mit verzerrungsfreien Systemen begegnet ist. Abschnitt 8.2 behandelt die „Partial-Response“-Verfahren, die eine Spektralformung mit Hilfe einer speziellen Codierung erreichen. Im folgenden Abschnitt 8.3 wird eine additive Störung durch weißes Rauschen betrachtet. Es wird das bekannte Matched-Filter hergeleitet, das eine optimale Unterdrückung der weißen Rauschgröße am Empfänger sicherstellt. Die Wahrscheinlichkeit von Entscheidungsfehlern (Bitfehlerwahrscheinlichkeit) lässt sich für gaußverteiltes Rauschen (AWGN-Kanäle, Additive White Gaussian Noise) sehr einfach geschlossen berechnen; die hier hergeleiteten Ergebnisse werden am Beispiel der PCM-Übertragung veranschaulicht. Im letzten Abschnitt wird als Beispiel für die digitale Übertragung im Basisband die PCM-Technik im Fernsprechnetz betrachtet; anhand dessen wird das Prinzip des Zeitmultiplex eingeführt.