Difference between revisions of "Aufgaben:Exercise 5.6Z: Single-Carrier and Multi-Carrier System"

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In dieser Aufgabe soll ein Vergleich zwischen einem Einträgersystem (N = 1) und einem Mehrträgersystem mit N = 32 Trägern erfolgen. Für beide Übertragungssysteme wird jeweils eine Datenbitrate von $R_B = 1 Mbit/s$ gefordert.
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In dieser Aufgabe soll ein Vergleich zwischen  
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*einem Einträgersystem ($N = 1$) und  
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*einem Mehrträgersystem mit $N = 32$ Trägern erfolgen. Für beide Übertragungssysteme wird jeweils eine Datenbitrate von $R_{\rm B} = 1 \ \rm Mbit/s$ gefordert.
  
 
Die Grafik zeigt die verwendeten Signalraumzuordnungen für den Fall von ''Single–Carrier'' (SC) bzw. ''Multi–Carrier'' (MC).
 
Die Grafik zeigt die verwendeten Signalraumzuordnungen für den Fall von ''Single–Carrier'' (SC) bzw. ''Multi–Carrier'' (MC).
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*Die Aufgabe gehört zum  Kapitel [[Modulationsverfahren/Allgemeine_Beschreibung_von_OFDM|Allgemeine Beschreibung von OFDM]].
 
*Die Aufgabe gehört zum  Kapitel [[Modulationsverfahren/Allgemeine_Beschreibung_von_OFDM|Allgemeine Beschreibung von OFDM]].
*Bezug genommen wird insbesondere auf die Seiten  [[Modulationsverfahren/Allgemeine_Beschreibung_von_OFDM#Das_Prinzip_von_OFDM_.E2.80.93_Systembetrachtung_im_Zeitbereich|OFDM-Systembetrachtung im Zeitbereich]] sowie [[Modulationsverfahren/Allgemeine_Beschreibung_von_OFDM#Systembetrachtung_im_Frequenzbereich_bei_kausalem_Grundimpuls|OFDM-Systembetrachtung im Frequenzbereich bei kausalem Grundimpuls]].
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*Bezug genommen wird auch auf das Kapitel    [[Modulationsverfahren/Quadratur%E2%80%93Amplitudenmodulation|Quadratur-Amplitudenmodulation]].
 
*Sollte die Eingabe des Zahlenwertes „0” erforderlich sein, so geben Sie bitte „0.” ein.
 
*Sollte die Eingabe des Zahlenwertes „0” erforderlich sein, so geben Sie bitte „0.” ein.
 
'''Hinweis:''' Die Aufgabe gehört zum Themengebiet von [http://en.lntwww.de/Modulationsverfahren/Allgemeine_Beschreibung_von_OFDM Kapitel 5.5]. Weitere Informationen zu dieser Thematik finden Sie im [http://en.lntwww.de/Modulationsverfahren/Quadratur%E2%80%93Amplitudenmodulation Kapitel 4.3] des Buches „Modulationsverfahren”.
 
 
 
  
  
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+ BPSK,
 
+ BPSK,
 
- 4-QAM
 
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{Welches Mapping verwendet das Mehrträgersystem?
 
{Welches Mapping verwendet das Mehrträgersystem?
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+ 16-QAM
 
+ 16-QAM
  
{Berechnen Sie die Symboldauer des Einträgersystems.
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{Berechnen Sie die Symboldauer $T_{\rm SC}$ des Einträgersystems.
 
|type="{}"}
 
|type="{}"}
$T_{sc}$ = { 1 3% } $μs$
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$T_{\rm SC} \ = \ $ { 1 3% } $\ \rm μs$
  
{Berechnen Sie die Symboldauer des Mehrträgersystems.
+
{Berechnen Sie die Symboldauer $T_{\rm MC}$ des Mehrträgersystems.
 
|type="{}"}
 
|type="{}"}
$T_{MC}$ = { 128 3% } $μs$
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$T_{\rm SC} \ = \ $ { 128 3% } $\ \rm μs$
  
{Welche der nachfolgenden Aussagen treffen zu?
+
{Welche der folgenden Aussagen treffen zu?
 
|type="[]"}
 
|type="[]"}
- Die Impulsinterferenzen sind unabhängig von der Symboldauer.
+
- Die Impulsinterferenzen sind unabhängig von der Symboldauer $T$.
+ Die Impulsinterferenzen nehmen mit steigender Symboldauer ab.
+
+ Die Impulsinterferenzen nehmen mit steigender Symboldauer $T$ ab.
- Die Impulsinterferenzen nehmen mit steigender Symboldauer zu.
+
- Die Impulsinterferenzen nehmen mit steigender Symboldauer $T$zu.
  
  

Revision as of 15:37, 4 August 2017

P ID1660 Z 5 6.png In dieser Aufgabe soll ein Vergleich zwischen

  • einem Einträgersystem ($N = 1$) und
  • einem Mehrträgersystem mit $N = 32$ Trägern erfolgen. Für beide Übertragungssysteme wird jeweils eine Datenbitrate von $R_{\rm B} = 1 \ \rm Mbit/s$ gefordert.

Die Grafik zeigt die verwendeten Signalraumzuordnungen für den Fall von Single–Carrier (SC) bzw. Multi–Carrier (MC).


Hinweise:


Fragebogen

1

Welches Mapping verwendet das Einträgersystem?

ASK,
BPSK,
4-QAM
16-QAM

2

Welches Mapping verwendet das Mehrträgersystem?

ASK,
BPSK,
4-QAM,
16-QAM

3

Berechnen Sie die Symboldauer $T_{\rm SC}$ des Einträgersystems.

$T_{\rm SC} \ = \ $

$\ \rm μs$

4

Berechnen Sie die Symboldauer $T_{\rm MC}$ des Mehrträgersystems.

$T_{\rm SC} \ = \ $

$\ \rm μs$

5

Welche der folgenden Aussagen treffen zu?

Die Impulsinterferenzen sind unabhängig von der Symboldauer $T$.
Die Impulsinterferenzen nehmen mit steigender Symboldauer $T$ ab.
Die Impulsinterferenzen nehmen mit steigender Symboldauer $T$zu.


Musterlösung

1. Aus der Grafik auf der Angabenseite erkennt man sofort, dass das Einträgersystem auf BPSK basiert ⇒ Lösungsvorschlag 2.

2. Dagegen basiert das Mehrträgersystem auf 16–QAM ⇒ Lösungsvorschlag 3.

3. Allgemein gilt bei einem System mit N Trägern und M Signalraumpunkten für die Symboldauer: $$T = N \cdot {\rm{log}_2}\hspace{0.04cm}(M) \cdot T_{\rm{B}}.$$ Wegen $R_B = 1 Mbit/s$ ist die Bitdauer bei der BPSK gleich $T_B = 1 μs$. Daraus ergibt sich für die Symboldauer des Einträgersystems mit N = 1 und M = 2: $$ T_{\rm{SC}} = 1 \cdot {\rm{log}_2}\hspace{0.04cm}(2) \cdot T_{\rm{B}}\hspace{0.15cm}\underline {= 1\,\,{\rm \mu s}}.$$

4. In gleicher Weise erhält man für das Mehrträgersystem mit N = 32 und M = 16: $$T_{\rm{MC}} = 32 \cdot {\rm{log}_2}\hspace{0.04cm}(16) \cdot T_{\rm{B}}\hspace{0.15cm}\underline {= 128\,\,{\rm \mu s}}.$$

5. Bei großer Symboldauer ist der relative Anteil, der vom Vorgängersymbol ins betrachtete Symbol hineinreicht und damit Impulsinterferenzen (ISI) bewirkt, kleiner als bei kleiner Symboldauer. Richtig ist demzufolge der Lösungsvorschlag 2.