Modulation in der Telekommunikation: Grundlagen, Typen und Vorteile

Warum ist Modulation wichtig?

• Fördert die Verbreitung von Signalen über Kabel oder durch die Luft.
• Ermöglicht die Sortierung von Funkfrequenzen und die Verteilung von Informationen auf einzelne Kanäle.
• Reduziert die Abmessungen der Antenne.
• Optimiert die Bandbreite für jeden Kanal.
• Verhindert Störungen zwischen den Kanälen.
• Schützt die Informationen vor Lärmbeeinträchtigungen.
• Legt die Qualität der übertragenen Informationen fest.

Welche Modulationsarten gibt es?

Grundsätzlich gibt es zwei Arten der Modulation:

• Analoge Modulation: Nutzt analoge Signale zur Informationsübertragung, wie menschliche Stimme, Audio und Video (z. B. elektrische Signale).
• Digitale Modulation: Verarbeitet Signale von digitalen Quellen, wie beispielsweise einem Computer.

Beispiele:

• Analoge Modulation: AM, FM, PM
• Digitale Modulation: ASK, FSK, PSK, QAM

Unterschied zwischen Analog und Digital

Analoge Signale

Der Begriff Analog (A) in der Telekommunikationsbranche bezieht sich auf alle Ein-/Ausgabeprozesse, deren Werte kontinuierlich sind. Ein Kontinuum kann unendlich viele Werte innerhalb einer bestimmten Grenze (oben und unten) annehmen.

Digitale Signale

Das Wort Digital (D) bezieht sich auf Ein-/Ausgabewerte, die diskret sind. Etwas Diskret kann feste Werte annehmen. Im Falle der digitalen Kommunikation sind diese Werte Null (0) oder Eins (1) bzw. Bits (binäre Ziffern).

Vorteile und Nachteile der digitalen Kommunikation

Vorteile der digitalen Kommunikation

1. Hohe Störfestigkeit.
2. Einfache Speicherung und Verarbeitung.
3. Regenerierung des digitalen Signals möglich.
4. Digitale Signale sind leichter zu messen und auszuwerten.
5. Bessere Möglichkeiten zur Fehlererkennung und -korrektur.
6. Digitale Systeme verbrauchen weniger Strom.

Nachteile der digitalen Kommunikation

1. Benötigt mehr Bandbreite.
2. Erfordert präzises Timing.
3. Digitale Übertragungssysteme sind oft inkompatibel mit vorhandenen analogen Anlagen.

Multiplexing

Der Prozess, bei dem zwei oder mehr Signale dasselbe Medium oder denselben Kanal teilen können.

Funktionsweise

Ein Multiplexer wandelt einzelne Basisbandsignale in ein zusammengesetztes Signal um, das zur Modulation eines Trägers auf der Senderseite verwendet wird. Im Empfänger wird das zusammengesetzte Signal in einen Demodulator eingespeist und dann an einen Demultiplexer gesendet, der die ursprünglichen Basisbandsignale regeneriert.

Arten des Multiplexings

Es gibt zwei Hauptarten von Multiplexern:

• Frequenzmultiplexing (Frequency Division Multiplexing, FDM): Signale werden moduliert, auf Unterträger gelegt und dann addiert. Das zusammengesetzte Signal moduliert den Träger.
• Zeitmultiplexing (Time Division Multiplexing, TDM): Die Signale werden nacheinander abgetastet, und ein kleiner Teil jedes Signals wird zur Modulation des Trägers verwendet.