Aufgaben:Aufgabe 1.1: Musiksignale: Unterschied zwischen den Versionen

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{{quiz-Header|Buchseite=Signaldarstellung/Prinzip der Nachrichtenübertragung}}
 
  
[[File:P_ID339__Sig_A_1_1.png|right|Musiksignale, verrauscht und verzerrt]]
+
{{quiz-Header|Buchseite=Mobile Kommunikation/Fehlerwahrscheinlichkeit bei Basisbandübertragung
Nebenstehend sehen Sie einen ca. 30 ms langen Ausschnitt eines Musiksignals <math>q(t)</math>. Es handelt sich um das Stück &bdquo;Für Elise&rdquo; von Ludwig van Beethoven.
+
}}
  
Darunter gezeichnet sind zwei Sinkensignale <math>v_1(t)</math> und <math>v_2(t)</math>, die nach der Übertragung des Musiksignals <math>q(t)</math> über zwei unterschiedliche Kanäle aufgezeichnet wurden. Mit Hilfe der nachfolgenden Buttons können Sie sich die jeweils ersten dreizehn Sekunden der drei Audiosignale <math>q(t)</math>, <math>v_1(t)</math> und <math>v_2(t)</math> anhören.
 
 
 
Originalsignal <math>q(t)</math>
 
 
<lntmedia>file:A_ID9__Sig_A1_1Elise10sek22kb.mp3</lntmedia>
 
 
Sinkensignal <math>v_1(t)</math>
 
 
<lntmedia>file:A_ID10__Sig_A1_1Elise10sek30Prozent22kb.mp3</lntmedia>
 
 
Sinkensignal <math>v_2(t)</math>
 
 
<lntmedia>file:A_ID12__Sig_A1_1elise10sek30dB22kb.mp3</lntmedia>
 
 
''Hinweise:''
 
*Die Aufgabe gehört zum Kapitel [[Signaldarstellung/Prinzip_der_Nachrichtenübertragung|Prinzip der Nachrichtenübertragung]].
 
*Sollte die Eingabe des Zahlenwertes &bdquo;0&rdquo; erforderlich sein, so geben Sie bitte &bdquo;0.&rdquo; ein.
 
  
 +
[[Datei:|right|]]
  
  
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<quiz display=simple>
 
<quiz display=simple>
{Schätzen Sie die Signalfrequenz von <math>q(t)</math> im dargestellen Ausschnitt ab.
+
{Multiple-Choice Frage
 
|type="[]"}
 
|type="[]"}
- Die Signalfrequenz beträgt etwa <math>f = 250\,\text{Hz}</math>.
+
- Falsch
+ Die Signalfrequenz beträgt etwa <math>f = 500\,\text{Hz}</math>.
+
+ Richtig
- Die Signalfrequenz beträgt etwa <math>f = 1\,\text{kHz}</math>.
 
  
{Welche Aussagen sind für das Signal <math>v_1(t)</math> zutreffend?
 
|type="[]"}
 
-  Das Signal <math>v_1(t)</math> ist gegenüber <math>q(t)</math> unverzerrt.
 
+  Das Signal <math>v_1(t)</math> weist gegenüber <math>q(t)</math> Verzerrungen auf.
 
-  Das Signal <math>v_1(t)</math> ist gegenüber <math>q(t)</math> verrauscht.
 
 
{Welche Aussagen sind für das Signal <math>v_2(t)</math> zutreffend?
 
|type="[]"}
 
+ Das Signal <math>v_2(t)</math> ist gegenüber <math>q(t)</math> unverzerrt.
 
- Das Signal <math>v_2(t)</math> weist gegenüber <math>q(t)</math> Verzerrungen auf.
 
+ Das Signal <math>v_2(t)</math> ist gegenüber <math>q(t)</math> verrauscht.
 
  
{Eines der Signale ist gegenüber dem Orginal <math>q(t)</math> unverzerrt und nicht verrauscht. Schätzen Sie hierfür den Dämpfungsfaktor und die Laufzeit ab.
+
{Input-Box Frage
 
|type="{}"}
 
|type="{}"}
<math> \alpha = </math> { 0.2-0.4 }
+
$\alpha$ = { 0.3 }
 +
 
  
<math> \tau =  </math>  { 5-15 } $&nbsp; \text{ms}$
 
  
 
</quiz>
 
</quiz>
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===Musterlösung===
 
===Musterlösung===
 
{{ML-Kopf}}
 
{{ML-Kopf}}
'''1.''' Im markierten Bereich (20 Millisekunden) sind ca 10 Schwingungen zu erkennen. Daraus folgt für die Signalfrequenz näherungsweise das Ergebnis  $f = {10}/(20 \,\text{ms}) =  500 \,\text{Hz}$  &nbsp; &nbsp; <u>Lösungsvorschlag 2</u>.
+
'''(1)'''&nbsp;
 +
'''(2)'''&nbsp;
 +
'''(3)'''&nbsp;
 +
'''(4)'''&nbsp;
 +
'''(5)'''&nbsp;
 +
'''(6)'''&nbsp;
  
'''2.''' Das Signal <math>v_1(t)</math> ist gegenüber dem Orginalsignal <math>q(t)</math> unverzerrt &nbsp; ⇒ &nbsp;  <u>Lösungsvorschlag 1</u>. Es gilt:
+
{{ML-Fuß}}
  
$$v_1(t)=\alpha \cdot q(t-\tau) .$$
 
  
Eine Dämpfung <math>\alpha</math> und eine Laufzeit <math>\tau</math> führen nämlich nicht zu Verzerrungen, sondern das Signal ist dann nur leiser und es kommt später als das Original.
 
 
'''3.''' Man erkennt sowohl im dargestellten Signalverlauf <math>v_2(t)</math> als auch im Audiosignal ''additives Rauschen''  ⇒  <u>Lösungsvorschlag 3</u>. Der Signalrauschabstand beträgt dabei ca. 30 dB; dies ist aber aus dieser Darstellung nicht erkennbar. Richtig ist aber auch der <u>Lösungsvorschlag 1</u>: Ohne diesen Rauschanteil wäre <math>v_2(t)</math> identisch mit <math>q(t)</math>.
 
 
'''4.'''  Das Signal <math>v_1(t)</math> ist formgleich mit dem Originalsignal <math>q(t)</math> und unterscheidet sich von diesem lediglich durch den Amplitudenfaktor $\alpha = \underline{\text{0.3}}$  (dies entspricht etwa –10 dB) und die Laufzeit  $\tau = \underline{10\,\text{ms}}$.
 
{{ML-Fuß}}
 
  
__NOEDITSECTION__
+
[[Category:Aufgaben zu Mobile Kommunikation|^1.2 BER bei Basisbandsystemen^]]
[[Category:Aufgaben zu Signaldarstellung|^1. Grundbegriffe der Nachrichtentechnik^]]
 

Version vom 20. Oktober 2017, 12:06 Uhr


[[Datei:|right|]]


Fragebogen

1

Multiple-Choice Frage

Falsch
Richtig

2

Input-Box Frage

$\alpha$ =


Musterlösung

(1)  (2)  (3)  (4)  (5)  (6)