Grundlagen der Signalübertragung und Verteilnetze

Grundlagen der Signalpegel und Rauschmessung

Dezibel (dB) und Pegelberechnungen

• Leistungsverstärkung (G_dB): 10 log (P_o / P_i)
• Spannungsverstärkung (G_dB): 20 log (V_o / V_i)

Umrechnungen:

• dBm = dBw + 30 dB
• dBµV = 108,8 dBm
• dBµV = 138,8 dBw

Rauschen

Unerwünschtes Signal, das ein Nutzsignal begleitet.

• Externes Rauschen: Radio-Emissionen aus anderen Quellen, die nicht empfangen werden sollen (z.B. galaktische Radiostrahlung, atmosphärisches Rauschen, Rauschen menschlichen Ursprungs).
• Internes Rauschen: Rauschen, das in Antennen- und Empfängerelementen entsteht (z.B. thermisches Rauschen, Rauschen in Halbleitern).

Träger-Rausch-Verhältnis (C/N)

Verhältnis zwischen dem Pegel des Trägersignals und dem Rauschpegel an einem Punkt im System.

• Linear: C/N = S_i / N_i
• In dB: C/N = 10 log (S_i / N_i)

Ein schlechtes C/N-Verhältnis führt zu einem schlechten Bild auf dem Bildschirm, wobei das Rauschen in Form von "Schnee" sichtbar ist.

Signal-Rausch-Verhältnis (S/N)

Verhältnis zwischen dem Pegel des Basisbandsignals und dem Rauschpegel an einem Punkt im System (z.B. bei analogem TV).

Bitfehlerrate (BER)

Die Bitfehlerrate (BER) ist ein Maß für die Anzahl der fehlerhaft übertragenen Bits im Verhältnis zur Gesamtzahl der übertragenen Bits.

Energie pro Bit zu Rauschleistungsdichte (Eb/N0)

Verhältnis zwischen der Energie pro Bit (Eb) und der spektralen Rauschleistungsdichte (N0).

Komponenten von Signalübertragungssystemen

Signalempfangssystem

Gesamtheit der Elemente für den Empfang von terrestrischen und Satelliten-TV- und Radiosendungen (z.B. TV-Antenne, FM- und DAB-Radioantennen, Masten, Türme, Vorverstärker).

Signalverarbeitungssystem (Kopfstation)

Gesamtheit der Elemente, die für die Aufbereitung der Signale vom Signalempfangssystem verantwortlich sind (z.B. Verstärker, Mischer, Filter, Stromversorgungen, Dämpfungsglieder, Equalizer, Modulatoren).

Verteilnetz

Teil der Installation, der für die Verteilung des TV-Signals von der Kopfstation zum Endnutzer verantwortlich ist.

• Splitter: Ein Gerät, das ein Eingangssignal auf mehrere Ausgänge verteilt.
• Abzweiger (Taps): Ein Gerät, das einen Teil des Eingangssignals auf einen oder mehrere Ausgänge abzweigt und den Rest des Signals weiterleitet.
• Anschlussdose (User Outlet): Gerät, an das der Benutzer Endgeräte anschließen kann, um auf TV-Dienste zuzugreifen.

Steckverbinder

• BNC-Steckverbinder: Metallstecker, hauptsächlich für Messgeräte wie Oszilloskope verwendet.
• Koaxialstecker (IEC): Zubehöranschluss, der einen schnellen Anschluss eines Koaxialkabels an ein Gerät ermöglicht.
• F-Steckverbinder: Zubehöranschluss, der einen schnellen Anschluss eines Koaxialkabels an ein Gerät ermöglicht.

Interne Benutzernetzwerke

Typen von internen Netzwerken: seriell, Stern.