|
Inhalt |
10 |
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1 Ausgangssituation |
20 |
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|
1.1 Einführung |
20 |
|
|
1.2 Information, Signal, Kommunikation |
20 |
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|
1.3 Übertragung und Speicherung |
22 |
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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 |
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5.25.2 Konzept |
469 |
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5.25.3 Triple Play über DSL |
469 |
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|
5.25.4 Triple Play über das Kabelnetz |
473 |
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|
5.25.5 Triple Play über Satellit |
475 |
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|
5.26 Übungen zu Abschnitt 5.25 |
478 |
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|
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 |
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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 |
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|
6 Perspektiven |
500 |
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Lösungen der Übungen und Lernerfolgskontrollen |
502 |
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Literaturverzeichnis |
546 |
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Index |
548 |
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