Digitale Modulationsverfahren mit Sinusträger

1 Einleitung.- 2 Grundlagen der Signal-und Systemtheorie.- 2.1 Determinierte Signale.- 2.1.1 Fourieranalyse.- 2.1.2 Fouriertransformation.- 2.1.3 Stoßfunktion.- 2.2 Zufallssignale.- 2.2.1 Zufallssignal und Verteilung.- 2.2.2 Scharmittelwert und Streuung.- 2.2.3 Wichtige Verteilungen.- 2.2.3.1 Bernoulli-Verteilung.- 2.2.3.2 Poisson-Verteilung.- 2.2.3.3 Gauß-Verteilung.- 2.2.4 Zeitmittelwerte.- 2.2.4.1 Korrelationsfunktion und spektrale Leistungsdichte.- 2.3 Die wichtigsten Gesetze der Theorie der Übertragungssysteme.- 2.3.1 Impulsantwort.- 2.3.2 Systemanalyse im Zeit-und Frequenzbereich.- 3 Modulationsarten und ihre Basisbandsignale.- 3.1 Impulsformung, spektrale Formung.- 3.1.1 Impulsformung am Basisbandsignal.- 3.1.1.1 Spektrale Leistungsdichte rechteckförmiger Basisbandsignale.- 3.1.1.2 Nyquistimpulse und ihre Spektralfunktion, Nyquist-Kriterien.- 3.1.1.3 Optimierung eines stochastischen Binärsignals auf maximale Augenöffnung.- 3.2 Trägerunterdrückung.- 4 Amplitudentastung mit m Signalzuständen (mASK; m = 2, 4, 8,…, 2n; n = 1, 2, 3,…).- 4.1 Spektren der ASK-Signale.- 4.2 mASK bei additivem Geräusch.- 4.2.1 Symbolfehler-Wahrscheinlichkeit der mASK-Systeme (mit Trägerzustand Null) bei kohärenter Demodulation.- 4.2.2 Symbolfehler-Wahrscheinlichkeit der mASK-Systeme (ohne Trägerzustand Null) bei kohärenter Demodulation.- 4.2.3 mASK-Symbolfehler-Wahrscheinlichkeit bei inkohärenter Demodulation.- 4.3 mASK-Modem-Entwurf.- 4.3.1 mASK-Modem bei kohärenter Demodulation.- 4.3.1.1 Trägerableitung in mASK-Systemen.- 4.3.1.2 Taktableitung in mASK-Systemen.- 4.3.2 mASK-Modem bei der Demodulation durch Quadrierung.- 4.3.3 mASK-Modem bei inkohärenter Demodulation.- 5 Phasenumtastung mit m Signalzuständen (m = 2n, n = 1, 2, 3,…).- 5.1 mPSK bei kohärenter Demodulation.- 5.1.1 Spektrale Leistungsdichte der mPSK-Signale bei rechteckförmigen Basisbandsignalen.- 5.1.2 Spektralfunktion eines mPSK-Signalimpulses bei Nyquist-Impulsformung.- 5.1.3 Symbolfehler-Wahrscheinlichkeit der mPSK-Systeme bei additivem Geräusch.- 5.2 Realisierung von mPSK-Systemen bei kohärenter Demodulation.- 5.2.1 2PSK-Modem bei kohärenter Demodulation.- 5.2.2 4PSK-Modem bei kohärenter Demodulation.- 5.2.3 mPSK-Systeme (m ? 8) bei kohärenter Demodulation.- 5.2.4 Trägerrülckgewinnung zur kohärenten Demodulation.- 5.2.5 Bittaktableitung bei mPSK-Systemen.- 5.3 PSK bei Phasendifferenz-Codierung-Decodierung und pseudokohärenter Demodulation (mPSK-Systeme).- 5.3.1 Phasendifferenz-Codierung-Decodierung.- 5.3.2 Bitfehler-Wahrscheinlichkeit der mDPSK-Systeme bei kohärenter Demodulation und additivem Rauschen.- 5.3.3 Trägerrückgewinnung bei mDPSK-Systemen mit pseudokohärenter Demodulation.- 5.3.3.1 Trägerableitung durch Frequenzvervielfachung.- 5.3.3.2 Trägerableitung mit dem Costas-Loop.- 5.3.3.3 Trägerrückgewinnung durch Remodulation.- 5.4 mPSK bei Phasendifferenz-Demodulation.- 5.4.1 Symbolfehler-Wahrscheinlichkeit der mDPSK-Systeme bei Phasendifferenz-Demodulation und additivem Geräusch.- 5.5 Offset-PSK und PSK-Systeme mit minimalen Phasensprüngen.- 5.5.1 Offset-mPSK-Systeme.- 5.5.2 ?min?mPSK-Systeme.- 6 Amplituden-Phasen-Tastung mit m Signalzuständen (m = 2n, n = 1, 2, 3,…) (Amplitude Phase Keying…APK).- 6.1 mAPK-Systeme bei kohärenter Demodulation.- 6.1.1 Symbolfehler-Wahrscheinlichkeit der mAPK-Systeme bei additivem Geräusch.- 6.2 APK-Modem-Realisierung.- 6.2.1 Weitere Methoden zur Realisierung von mAPK-Modems.- 7 Kanalcodierung und Modulation.- 7.1 Blockcodierung und Modulation.- 7.1.1 Parity-Codes.- 7.1.2 Lineare Blockcodes.- 7.1.3 Zyklische Blockcodes.- 7.1.4 Reed-Solomon-Codes.- 7.1.5 BCH-Codes.- 7.2 Faltungscodierung und Modulation.- 7.3 Codierte Modulation.- 7.3.1 Rate 2/3-8PSK.- 8 Codierung zur Beseitigung von Signalüberdeckungen.- 9 Codierverfahren zur Reduzierung der mittleren effektiven Signalleistung in ASK-und APK-Systemen.- 9.1 (m - 2)-ASK-Zweiseitenband-Übertragung.- 9.2 (m - 2)-AMI-3APK-Einseitenband-Übertragung.- 9.2.1 Einseitenband-Verfahren.- 10 Partial-Response-Codierung, Übertragung mit Symbolinterferenz.- 10.1 Duobinär-Codierung.- 10.2 Verallgemeinerung der Partial-Response-Codierung.- 10.2.1 Anwendung der Partial-Response-Codierung.- 11 Frequenzumtastung mit m Signalzuständen (m = 2n, n = 1, 2, 3,…) (Frequency Shift Keying…FSK).- 11.1 Frequenzumtastung mit kontinuierlicher Phase.- 11.1.1 Minimum-Shift-Keying (2CPFSK bei ? = 0, 5).- 11.1.2 Leistungsspektren von mCPFSK-Signalen.- 11.1.3 Symbolfehler-Wahrscheinlichkeit der mCPFSK-Systeme (Modulationsindex ? ? 1/m) bei der Demodulation mit dem Frequenzdiskriminator.- 11.2 mCPFSK-Modulatoren.- 11.3 mCPFSK-Demodulatoren.- 11.3.1 Flankendiskriminator.- 11.3.2 Nulldurchgangsdiskriminator.- 11.3.3 Differenzdemodulator.- 11.3.4 PLL-Demodulator.- 11.4 Phasenmodulation mit konstanter Amplitude und stetiger Phase (Continous Phase Modulation…CPM).- 11.4.1 CPM-Systeme.- 11.4.1.1 Gaußsches Minimum-Shift-Keying (GMSK).- 11.4.1.2 Tamed Frequency Modulation (TFM).- 12 Randbedingungen in digitalen Übertragungssystemen.- 12.1 Bandbegrenztes weißes Rauschen.- 12.2 Lineare Verzerrungen.- 12.3 Nichtlineare Verzerrungen.- 12.3.1 AM/PM-Conversion.- 12.3.2 Spektrum-Spreizung bei Enträgerbetrieb.- 12.3.3 Intermodulation in Vielträgersystemen.- 12.4 Jitter.- 12.4.1 Jitter in einem 2PSK-Signal.- 12.5 Frequenzverwerfungen.- 12.5.1 Doppler-Effekt.- 12.6 Mehrwegeausbreitung, Schwund.- 12.7 Nachbarkanalstörung.- 12.8 Gleichkanalstörung.- 12.9 Weitere Störeffekte bei derWellenausbreitung in derAtmosphäre.- Literaturhinweise.- Sachwortverzeichnis.