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--- lager:lok_netze:analog_digi_signale [2013/05/28 14:56] – richard
+++ lager:lok_netze:analog_digi_signale [2025/11/19 16:15] (aktuell) – Externe Bearbeitung 127.0.0.1
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+===== Arbeitsblatt =====
+Arbeitsblatt als PDF (inkl. Tabelle mit Größeneinheiten) **{{ :lager:lok_netze:l03-signale_einfuehrung_arbeitsblatt_17-01-30.pdf |DOWNLOAD}}**
+{{:lager:lok_netze:bilder:signale_formelsammlung.png|Formelsammlung für Signale}}
 ===== Signal =====
 **Definition:** Ein Signal ist die physikalische Darstellung von Nachrichten oder Daten. ((nach Deutschen Institut für Normung DIN))
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 ==== Beispiel einer Sinus-Schwingung ====
-{{:lager:lok_netze:bilder:sinus_signal.jpg?500 |Sinus Schwingung}}
+{{{{ :lager:lok_netze:bilder:analog_sinus.png?500 |Sinus Schwingung}}
 Das gezeigte Bild ist ein „sinusförmiger Spannungsverlauf“, dh die Spannung verläuft über die Zeit gemäß den Sinuswerten beim durchlaufen eines Kreises. Die maximale Spannung (positiv bzw. negativ) wird auch **Amplitude A** genannt. Die „Geschwindigkeit“ mit der einmal alle Sinuswerte durchlaufen werden, nennt man **Frequenz f**. Die **Periodendauer T** gibt an, wie viel Zeit für einen vollständigen Umlauf des Kreises benötigt wird. Je schneller der Kreis umlaufen wird, umso höher ist die **Frequenz f** und umso kürzer die Zeit T.
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 Beispiel:
-{{ :lager:lok_netze:bilder:dig_signal_kenngroessen.jpg?500 | Digitales Signal mit Kenngrößen}}
+{{ :lager:lok_netze:bilder:dig_signal_kenngroessen.png?500 | Digitales Signal mit Kenngrößen}}
 Das digitales Signal kann nach der **Schrittdauer T<sub>S</sub>** seinen **Kennzustand** ändern. Die Zeitspanne, während der das Signal sich nicht ändert, ist der **Kennabschnitt K<sub>A</sub>**. In diesem Beispiel sind genau zwei Kennzustände zulässig. Ein solches Signal nennt man **binär((binär: zweiwertig))**. Die möglichen Informationen 0 und 1 haben die Einheit Bit (**bi**nary digi**t**).
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 ==== Übung 4: Zusammenfassung digitale Signale (Kennzustände, Informationsgehalt, Schrittrate, Übertragungsrate) ====
-a) Die maximale Schrittrate der betrachten Signale beträgt 2,4 kBaud.
+a) Die maximale Schrittrate der betrachten Signale beträgt 1,2 kBaud.
-Welche Übertragungsraten liegen vor, wenn 2, 4, 8 oder 1024 Kennzustände verwendet werden?
+Welche Übertragungsraten liegen vor, wenn 4, 16, 64 oder 512 Kennzustände verwendet werden?
+^Kennzustände ^Informationsgehalt ^Übertragungsrate ^
+|4 | | |
+|16 | | |
+|64 | | |
+|512 | | |
+b) Wie ändert sich die Schrittrate bei konstanter Übertragungsrate, wenn die Anzahl der Kennzustände erhöht wird?
+c) Wie viele Bit werden pro Schritt benötigt, wenn bei einer Schrittrate von 2kBd in 4 Sekunden 40.000 Bit übertragen werden sollen?
+d) Es sollen 240.000 Bit bei oktonärer Codierung übertragen werden. Wie lange dauert dies bei einer Schrittdauer von 0,001s? Und wie groß ist die Übertragungsrate?
+e) Ein Bild hat die Auflösung von 1920x1080 Bildpunkten bei einer Farbtiefe von 32 Bit pro Bildpunkt. Das Bild soll über eine Datenleitung mit einer Übertragungsrate von 16000 Bit/s übertragen werden. Wie lange wird die Übertragung dauern?
+f) Wie viele bit pro Schritt werden benötigt, wenn bei einer Schrittrate von 10kBd in 3 Sekunden die Datenmenge von 120.000bit übertragen werden sollen?
+Wie viele Kennzustände werden dabei eingesetzt?
+**LÖSUNGEN Aufgabe 4 (unsortiert)**:
+Die Lösungen sind für jede Teilaufgabe und ggf. Unteraufgabe gemischt aufgeführt. Z.B. a) 8 Teilaufgaben -> 8 Lösungen
-^Kennzustände ^Schrittrate ^
+  * Sie wird kleiner
-|2 | |
+  * 4 bit/Schritt
-|4 | |
+  * 2 bit/Schritt
-|8 | |
+  * 4147,2s (69,12min 1h9min)
-|1024 | |
+  * 4,8kbit/s
+  * 2,4kbit/s
+  * 3 kbit/s
+  * 9 bit/Schritt
+  * 6 bit/Schritt
+  * 7,2kbit/s
+  * 4 bit/Schritt
+  * 5 bit/Schritt
+  * 10,8kbit/s
+  * 80s
+  * 16 Kennzustände
-b) Wie ändert sich die Schrittrate, wenn die Anzahl der Kennzustände erhöht wird?
-c) Wie viele Bit werden pro Schritt benötigt, wenn bei einer Schrittrate von 1kBd in 2 Sekunden 4000 Bit übertragen werden sollen?
-d) Es sollen 80.000 Bit bei oktonärer Codierung übertragen werden. Wie lange dauert dies bei einer Schrittdauer von 0,001s? Und wie groß ist die Übertragungsrate?