Anwendungsfragen: Physikalische Grundlagen der Kommunikation

Beispielfrage Datenrate berechnen

Frage:

Ein Leuchtturmwärter schießt pro Sekunde zwei Signalraketen ab.
Zur Auswahl stehen je fünf verschiedenen Farben.

Welche Datenrate ergibt sich?

Antwort:

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Beispielfrage Abtastrate

Frage:

Welche Abtastrate benötigt man, um Frequenzen bis 22.000 [Hz] korrekt zu übertragen?

Antwort:

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Beispielfrage: Abtastrate: Musik

Frage:

Menschen hören in einem Frequenzbereich von 20 bis 20.000 [Hz].

Was folgt daraus für die Abtastrate von Musik?

Antwort:

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Beispielfrage: Abtastrate: Hunde

Frage:

Hunde hören bis zu 50 000 [Hz].
Mit welcher Abtastrate muss man arbeiten, wenn man Geräusche für das Hundeohr korrekt reproduzieren will?

Antwort:

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Voice over IP

Frage:

Ein Voice over IP Kanal ohne komprimierendes Codec benötigt typischerweise eine Datenrate von 64 [kBit / sec].

Erkläre, woraus sich dieser Wert ergibt!

Antwort:

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Abtastrate zu klein

Frage:

Was passiert, wenn ein Signal vor seiner Rekonstruktion mit einer zu kleinen Abtastfrequenz abgetastet wird?

Antwort:

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Abtastrate zu groß

Frage:

Was passiert, wenn ein Signal vor seiner Rekonstruktion mit einer zu großen Abtastfrequenz abgetastet wird? 

Antwort:

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VoIP Systeme mit Datenrate von weniger als 64 Bit/s

Frage:

Nach dem Nyquist Theorem würde man zur Rekonstruktion eines Sprachsignals eine Datenrate von 64 [kBit / sec] benötigen.

Warum schaffen viele VoIP Systeme das mit einer deutlich geringeren Datenrate?

Antwort:

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MP3

Frage:

Was leistet das psychoakustische Model von MP3?

Antwort:

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Verstärkung und Dämpfung als logarithmische Größe

Frage:

Warum misst man Verstärkung und Dämpfung nicht als Faktor, sondern als logarithmische Größe?

Antwort:

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Verhältnis von 10 dB

Frage:

Was bedeutet ein Verhältnis, das 10 [dB] entspricht?

Antwort:

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Verhältnis von 20 dB

Frage:

Was bedeutet ein Verhältnis, das 20 [dB] entspricht?

Antwort:

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Verhältnis von 30 dB

Frage:

Was bedeutet ein Verhältnis, das 30 [dB] entspricht?

Antwort:

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Gesamtverstärkung in Dezibel berechnen

Frage:

Eine Leistung wird durch einen Verstärker erst um den Faktor 100 verstärkt, anschließend durch einen weiteren Verstärker um einen weiteren Faktor 10. Berechne die Gesamtverstärkung in Dezibel!

Antwort:

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Bandlimitierung je Übertragungssystem

Frage:

Warum hat jedes Übertragungssystem eine Bandlimitierung?

Nenne ein Beispiel für eine Bandlimitierung!

Antwort:

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analoge Telefonleitung

Frage:

Welche Datenrate kann eine alte analoge Telefonleitung nach Shannon übertragen?

analoge Telefonleitung: Grenzfrequenz: 3 kHz = 3.000 Hz; SNR = 30 dB

Antwort:

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Grenze der Kanalkapazität austricksen

Frage:

Durch welche Codierung kann man die Shannon Grenze der Kanalkapazität austricksen?

Antwort:

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