update: Folien Klasse N Kapitel 5 (Modulation) an Webseite angleichen
Inhalte, Fragen und Formatierung der Folien mit contents/sections abgeglichen: fehlendes Rauchzeichen-Bild ergänzt, falsche Bildreferenz bei modulationsarten (FM zeigte auf AM-Referenz) korrigiert, doppelt vergebene Bildreferenzen bei ssb (Kollision mit am.md) und bandbreite korrigiert, fehlende Bilder bei sprachsignale ergänzt, fehlendes Wasserfall-Bild und fehlenden Hub-Bandbreite-Rechenweg bei fm ergänzt, Fragen VD738-742 bei bandbreite an die richtige Stelle verschoben, Tippfehler behoben und Abstände vereinheitlicht.
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Lars Weiler
@@ -10,9 +10,9 @@
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<note>
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Es ist etwas paradox, dass bei Amplitudenmodulation trotzdem die Frequenz verändert aussieht. Eine Erklärung dazu gibt es unter "Vertiefung" auf der [50Ohm-Seite](/N_am.html). Wer es genau haben will, kann *Additionstheoremen für Winkelfunktionen* nachschlagen, wie die Berechnung dazu durchzuführen ist.
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</note>
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* In den Seitenbändern steckt die übertragene Information, also z. B. die Sprache
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* Die von AM belegte *Bandbreite* ist doppelt so hoch wie die höchste Frequenz des Modulationssignals
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@@ -26,6 +26,5 @@ Es ist etwas paradox, dass bei Amplitudenmodulation trotzdem die Frequenz verän
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[question:NE202]
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[question:NE206]
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@@ -1,43 +1,11 @@
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--- style="font-size: 0.7em;"
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<left>
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* Für die verschiedenen Amateurfunkbänder sind jeweils maximal zulässige Bandbreiten festgelegt
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* Besonders aufpassen muss man bei Sendungen in der Nähe der Grenzen der Amateurfunkbänder
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* Nehmen wir an, ein FM-Signal ist $\qty{15}{\kilo\hertz}$ breit und wir senden auf $\qty{430}{\mega\hertz}$
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* Das Sendesignal befindet sich jeweils $\qty{7,5}{\kilo\hertz}$ unterhalb und oberhalb
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* Es würde sich also von $\qty{429,9925}{\mega\hertz}$ bis $\qty{430,0075}{\mega\hertz}$ erstrecken
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</left>
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<right>
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[picture:908:n_bandbreite:Falsch -- Senden außerhalb der Bandgrenzen]
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[picture:909:n_bandbreite:Richtig -- Senden innerhalb der Bandgrenzen]
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</right>
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<note>
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* Es wird außerhalb des Amateurfunkbandes gesendet
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* Die Bandbreiten findet man in der Anlage 1 der Amateurfunkverordnung
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* [Bundesgesetzblatt mit der neuen Verordnung](https://www.recht.bund.de/bgbl/1/2023/160/VO) - die Anlage 1 ist auf Seite 7 bis 9
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* Die folgenden Fragen lassen sich mit den Fußnoten der Anlage 1 lösen
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</note>
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[question:NE305]
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Bei SSB ist das Signal nur auf einer Seite der Trägerfrequenz zu finden:
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* Bei LSB vollständig unterhalb der Trägerfrequenz
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* Bei USB vollständig oberhalb der Trägerfrequenz
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</left>
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<fragment>
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<right>
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Beispiel:
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* Am Funkgerät Sendefrequenz auf obere Bandgrenze einstellen
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* Mit LSB darf gesendet werden
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* Mit USB ist das Signal außerhalb des Bandes
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</right>
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</fragment>
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[question:VD738]
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@@ -52,3 +20,41 @@ Beispiel:
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[question:VD742]
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--- style="font-size: 0.7em;"
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<left>
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* Besonders aufpassen muss man bei Sendungen in der Nähe der Grenzen der Amateurfunkbänder
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* Nehmen wir an, ein FM-Signal ist $\qty{15}{\kilo\hertz}$ breit und wir senden auf $\qty{430}{\mega\hertz}$
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* Das Sendesignal befindet sich jeweils $\qty{7,5}{\kilo\hertz}$ unterhalb und oberhalb
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* Es würde sich also von $\qty{429,9925}{\mega\hertz}$ bis $\qty{430,0075}{\mega\hertz}$ erstrecken
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</left>
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<right>
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[picture:908:n_bandbreite_falsch:Falsch -- Senden außerhalb der Bandgrenzen]
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[picture:909:n_bandbreite_richtig:Richtig -- Senden innerhalb der Bandgrenzen]
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</right>
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<note>
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Es wird außerhalb des Amateurfunkbandes gesendet
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</note>
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[question:NE305]
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Bei SSB ist das Signal nur auf einer Seite der Trägerfrequenz zu finden:
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* Bei LSB vollständig unterhalb der Trägerfrequenz
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* Bei USB vollständig oberhalb der Trägerfrequenz
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</left>
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<fragment>
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<right>
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Beispiel:
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* Am Funkgerät Sendefrequenz auf obere Bandgrenze einstellen
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* Mit LSB darf gesendet werden
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* Mit USB ist das Signal außerhalb des Bandes
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</right>
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</fragment>
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+20
-1
@@ -1,4 +1,9 @@
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[picture:711:n_fm_wasserfall:Signal einer FM-Amateurfunksendung (Sprache)]
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[picture:357:n_fm_frequenzmodulation:Frequenzmodulation]
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</right>
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* Modulationssignal wird durch Änderung der Frequenz auf den Träger aufmoduliert
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* Amplitude des Trägers wird nicht verändert und bleibt idealerweise konstant
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@@ -13,12 +18,13 @@
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[question:NE303]
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## Frequenzhub
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* Je lauter in das Mikrofon gesprochen wird, umso größer die Änderung der Trägerfrequenz
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* Dadurch steigt auch die belegte Bandbreite der Aussendung
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* Maximalwert der Änderung der Trägerfrequenz wird als *Frequenzhub* oder kurz *Hub* bezeichnet
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* In der Praxis kommt Schmalband-FM (englisch Narrow- FM, kurz NFM) mit $\qty{12}{\kilo\hertz}$ Bandbreite zum Einsatz
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* In der Praxis kommt Schmalband-FM (englisch Narrow-FM, kurz NFM) mit $\qty{12}{\kilo\hertz}$ Bandbreite zum Einsatz
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<note>
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Lauter in das Mikrofon sprechen → Amplitude des Modulationssignals wird größer
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@@ -27,6 +33,19 @@ Bandplan beachten, wo maximal 12 kHz Bandbreite belegt werden darf.
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## Frequenzhub und Bandbreite
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* Hub wird wie die Bandbreite in Hz angegeben, ist aber nicht dasselbe
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* Hub: maximale Änderung der Trägerfrequenz
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* Bandbreite $\approx$ 2 $\times$ (Hub + Bandbreite des NF-Signals)
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<note>
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Beispiel: NF-Signal mit $\qty{3}{\kilo\hertz}$ Bandbreite, moduliert mit einem Hub von $\qty{3}{\kilo\hertz}$
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$2 \cdot (\qty{3}{\kilo\hertz} + \qty{3}{\kilo\hertz}) = \qty{12}{\kilo\hertz}$
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</note>
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[question:BC216]
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@@ -9,10 +9,13 @@ Eigenschaften einer elektrischen Schwingung:
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<note>
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Es gibt noch weitere Modulationsarten, die später kommen. Die genauere Beschreibung von AM und FM folgt in den kommenden Abschnitten. Die Folien sind nur kurz zur Übersicht.
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</note>
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## Amplitudenmodulation (AM)
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[picture:905:n_modulationsarten_am:Bei der Amplitudenmodulation (AM) wird die Amplitude einer elektrischen Schwingung verändert.]
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## Frequenzmodulation (FM)
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[picture:906:n_modulationsarten_am:Bei der Frequenzmodulation (FM) wird die Schwingungsdauer und somit die Frequenz verändert.]
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[picture:906:n_modulationsarten_fm:Bei der Frequenzmodulation (FM) wird die Schwingungsdauer und somit die Frequenz verändert.]
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@@ -1,11 +1,18 @@
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[photo:104:n_modulation_love:Nachrichtenübermittlung mit Rauchzeichen]
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* Seit Urzeiten versuchen Menschen, Nachrichten über große Entfernungen zu übertragen
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* Beispielsweise mit Rauchzeichen
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* Absprache notwendig, welche Bedeutung wie viele Rauchzeichen in einem Zeitabstand haben
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</right>
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<note>
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Beispiel: 3 Rauchwolken mit jeweils 30 Sekunden Abstand bedeuten "CQ"
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</note>
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## Morsezeichen
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* Sind ähnlich zu Rauchzeichen
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@@ -21,6 +28,7 @@ Beispiel: 3 Rauchwolken mit jeweils 30 Sekunden Abstand bedeuten "CQ"
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* Morsezeichen werden "gegeben"
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* Das ganze wird als Continuous Wave (CW) bezeichnet
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</note>
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[photo:216:n_cqcq_horiz:"CQ CQ" in Morsetelegrafie]
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@@ -32,7 +40,9 @@ Beispiel:
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* *lang, kurz, lang, kurz*: C
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* *lang, lang, kurz, lang*: Q
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</note>
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## Telegrafie
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* Übertragungsverfahren mit Hilfsmittel
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* Rauch oder elektrische Schwingung wird so beeinflusst, um eine Nachricht zu übertragen
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@@ -48,6 +58,7 @@ Telegrafie von altgriechisch:
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Modulation von lateinisch:
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* Modulatio → Taktmaß oder Rhythmus
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</note>
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[question:NE201]
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@@ -1,10 +1,24 @@
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[include:spektrum_sprachsignale]
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* Sprechen wir in ein Mikrofon, dann wandelt es das Sprachsignal in elektrische Schwingungen um.
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* Das Sprachsignal liegt nicht mehr als Schallwelle, sondern als elektrische Schwingung vor und kann im Funkgerät verarbeitet werden.
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[picture:730:n_sprachspektrum_symbolisch:Symbolische Darstellung des Audiospektrums]
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</right>
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<note>
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* X-Achse: Frequenz, tiefe Töne links, hohe Töne rechts
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* Y-Achse: Lautstärke (Amplitude), je weiter oben desto lauter
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</note>
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[picture:475:n_sprachspektrum_beispiel:Beispiel für ein Audiospektrum]
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<fragment>
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* Die „Breite“ des Signals wird übrigens als *Bandbreite* bezeichnet und in Hertz (Hz) angegeben.
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@@ -1,5 +1,5 @@
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[picture:482:n_seitenband:Amplitudenmodulation, Träger mit unterem (a) und oberen (b) Seitenband]
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[picture:482:n_seitenband_2:Amplitudenmodulation, Träger mit unterem (a) und oberem (b) Seitenband]
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</left>
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* Bei Amplitudenmodulation zusätzlich zum Träger zwei Seitenbänder $\rightarrow$ unteres bzw. oberes Seitenband
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@@ -9,6 +9,7 @@
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<note>
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* Der Träger selbst enthält gar keine Information und die Information des Modulationssignals wird jeweils in den Seitenbändern übertragen.
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</note>
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@@ -17,11 +18,11 @@
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* Belegte Bandbreite entspricht der Bandbreite des aufmodulierten Signals
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[picture:743:n_seitenband:Seitenbänder bei AM, LSB und USB im Vergleich]
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[picture:743:n_seitenband_3:Seitenbänder bei AM, LSB und USB im Vergleich]
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*Einseitenbandmodulation* bzw. *single-sideband (SSB)*
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</right>
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USB steht für *Upper Sideband*
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(im Deutschen wird es gerne mit Unteres Seitenband verwechselt)
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@@ -4,7 +4,7 @@
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[question:NE102]
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<note>
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* PSK31, FT8, RTTY und Olivia sind keine Modulationsarten, sondern digitale Übertragungsverfahren und kommt später im Lehrgang.
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* PSK31, FT8, RTTY und Olivia sind keine Modulationsarten, sondern digitale Übertragungsverfahren, die später im Lehrgang kommen.
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</note>
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@@ -44,5 +44,6 @@
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* Ursache liegt an der Spiegelung der Seitenbänder - Tiefe Töne werden zu hohe und umgekehrt.
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* Bei FM und AM kann der Träger zur Demodulation zu Hilfe genommen werden.
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</note>
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[question:NE212]
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