RN: Physikalische Basis

Datenrate erhöhen

Frage:

 Wie kann man die Datenrate eines Verfahrens erhöhen? 

Antwort:

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Beobachtung eines Phänomens

Frage:

Wie oft muss man typischerweise ein periodisches Phänomen beobachten, damit man genaue Vorhersagen über das Phänomen treffen kann?

Antwort:

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Fourier-Analyse

Frage:

Was ist Fourier Analyse? Was ist die Hauptaussage der Methode?

Antwort:

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Gibb'sches Phänomen

Frage:

Was ist das Gibbsche Phänomen?

Antwort:

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Fourier-Analyse

Frage:

Wozu kann Fourier Analyse verwendet werden? Geben Sie ein Beispiel!

Antwort:

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Grenzfrequenz

Frage:

Was ist eine Grenzfrequenz?

Antwort:

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Limitierung Signalvorrat

Frage:

Welches Problem tritt auf, wenn man den Signalvorrat eines Übertragungsverfahrens beliebig erhöht?

Antwort:

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Limitierung Senderate

Frage:

Welches Problem tritt auf, wenn man die Senderate eines Übertragungsverfahrens beliebig erhöht?

Antwort:

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Maximale Senderate

Frage:

Wie weit kann man die Senderate eines Übertragungsverfahrens erhöhen?

Antwort:

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Leuchtturmwärter mit Signalraketen

Frage:

Ein Leuchtturmwärter schießt pro Sekunde zwei Signalraketen ab. Er hat die Auswahl unter fünf verschiedenen Farben. Welche Datenrate ergibt sich?

Antwort:

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Frequenz für Telefoniekanal

Frage:

Bis zu welcher Frequenz muss ein Telefoniekanal Töne übertragen, damit Sprache gut verstanden werden kann?

Antwort:

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Abtastrate für 22.000 Hz

Frage:

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

Antwort:

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Abtastrate für Musik

Frage:

Menschen hören in einem Frequenzbereich von 20 - 20 000 [Hz]. Was folgt daraus für die Abtastrate von Musik?

Antwort:

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Abtastrate für 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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Unkomprimiertes VoIP

Frage:

Ein Voice over IP Kanal ohne komprimierendes Codec benötigt typischerweise eine Datenrate von 64 [kBit / sec]. Erklären Sie, woraus sich dieser Wert ergibt!

Antwort:

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Frage:

Ein Kanal hat eine Grenzfrequenz von 1 [Hz]. Welche Datenrate kann der Kanal übertragen, wenn keine Störungen auftreten? Warum? Machen Sie das Resultat anschaulich klar!

Antwort:

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Abtasttheorem von Nyquist

Frage:

Was besagt das Abtasttheorem von Nyquist?

Antwort:

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Aliasfrequenz

Frage:

Was ist eine Alias Frequenz?

Antwort:

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Abtasten mit zu kleiner Frequenz

Frage:

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

Antwort:

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Abtasten mit zu großer Frequenz

Frage:

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

Antwort:

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Datenrate mit VoIP

Frage:

Nach dem Nyquist Theorem würde man zur Rekonstruktion eines Sprachsignals eine datenrate von 64 [kBit / sec] benötigen. Viele VoIP Systeme schaffen das mit deutlich weniger. Warum?

Antwort:

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Psychoakustisches Modell von MP3

Frage:

Was leistet das psychoakustische Model von MP3?

Antwort:

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Nyquist-Theorem: Kanalkapazität

Frage:

Was besagt das Nyquist Theorem von der Kanalkapazität?

Antwort:

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Arten von Signalstörugen

Frage:

Welche Arten von Signalstörungen kennen Sie?

Antwort:

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Dämpfung

Frage:

Was ist Dämpfung? Was verursacht Dämpfung?

Antwort:

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Rauschen

Frage:

Was ist Rauschen? Was kann Rauschen verursachen?

Antwort:

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Bandlimitierung

Frage:

Was ist Bandlimitierung? Welche Auswirkungen hat sie?

Antwort:

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Signalverzerrung

Frage:

Wodurch entsteht eine Signalverzerrung?

Antwort:

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Dämpfung als logarithmische Größe

Frage:

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

Antwort:

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Dezibel

Frage:

Was bedeutet 1 [dB]?

Antwort:

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Dezibel mit Leistung

Frage:

Wie ist Dämpfung in Dezibel definiert, wenn die Basisgröße eine Leistung ist?

Antwort:

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Dezibel als Spannung

Frage:

Wie ist Dämpfung in Dezibel definiert, wenn die Basisgröße eine Spannung ist?

Antwort:

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Ohmsches Gesetz

Frage:

Wie lautet das Ohmsche Gesetz?

Antwort:

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10 dB

Frage:

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

Antwort:

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20 dB

Frage:

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

Antwort:

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30 dB

Frage:

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

Antwort:

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Kanalkapazitätstheorem von Shannon

Frage:

Was besagt das Kanalkapazitätstheorem von Shannon? Wann ist es anwendbar?

Antwort:

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Kanalkapazität einer analogen Telefonleitung

Frage:

Welche Datenrate kann eine alte analoge Telefonleitung nach Shannon übertragen? Wie erklären Sie sich dann die deutlich höheren Datenraten von ADSL und VDSL?

Antwort:

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Frage:

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

Antwort:

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Kriterien für die Auswahl eines Übertragungsverfahrens

Frage:

Welche Kriterien können für die Auswahl eines Übertragungsverfahrens eine Rolle spielen?

Antwort:

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Leitungsgebundene Übertragungsmethode

Frage:

Was bedeutet eine leitungsgebundene Übertragungsmethode?

Antwort:

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(A-)symmetrische Leiter

Frage:

Was sind "symmetrische Leiter"? und was sind "asymmetrische Leiter"? Geben Sie ein Beispiel!

Antwort:

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Elektromagnetische Übertragungsverfahren

Frage:

Welche verschiedenen Arten elektromagnetischer Übertragungsverfahren kennen Sie? Nennen Sie Beispiele!

Antwort:

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Optische Übertragungsverfahren

Frage:

Welche verschiedenen Arten optischer Übertragungsverfahren kennen Sie? Nennen Sie Beispiele!

Antwort:

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