2.0 KiB
Viele digitale Modulationsverfahren verwenden mehr als zwei Symbole. Anstelle von nur zwei Amplituden (klein und groß) funktioniert Amplitudenumtastung auch mit vier oder noch mehr unterschiedlichen Amplituden, also beispielsweise \qty{25}{\percent}, \qty{50}{\percent}, \qty{75}{\percent}, \qty{100}{\percent} des Maximums. So lassen sich zwei oder mehr Bits zu einem Symbol zusammenfassen und gleichzeitig übertragen.
[picture:701:4ask:Quaternäre Amplitudenumtastung (Quaternary Amplitude-shift Keying)]
Dieses Prinzip lässt sich auch wieder auf die Frequenz- und Phasenumtastung übertragen. Eine einfache Phasenumtastung (Binary Phase-Shift Keying, BPSK) verwendet nur zwei verschiedene Phasenlagen und kann daher nur ein Bit gleichzeitig senden. Die Quadraturphasenumtastung (Quadrature Phase-Shift Keying, QPSK) hingegen nutzt schon vier verschiedene Phasenlagen (\qty{0}{\degree}, \qty{90}{\degree}, \qty{180}{\degree} und \qty{270}{\degree}). QPSK überträgt somit zwei Bits in jedem Schritt.
[question:AE402]
Da bei Verfahren wie QPSK mehr als ein Bit pro Symbol übertragen wird, müssen wir mit den Einheiten aufpassen. Während wir in Hinblick auf den Datenstrom von einer Datenrate in \unit{\bit\per\second} sprechen, wird die Rate der Abfolge unterschiedlicher Symbole in Symbolen pro Sekunde mit der Einheit Baud notiert.
[question:AA104]
Werden nur zwei Symbole verwendet und somit jedes Bit einzeln gesendet, entspricht die Symbolrate in Baud (\unit{\baud}) der Datenrate in Bit pro Sekunde (\unit{\bit\per\second}). Werden jedoch mehr Symbole verwendet und somit mehrere Bits gleichzeitig übertragen, ist die Datenrate höher als die Symbolrate. Für den Zusammenhang gilt, dass die Datenrate in \unit{\bit\per\second} gleich der Symbolrate in \unit{\baud} multipliziert mit der Anzahl der pro Symbol übertragenen Bits ist:
C=R_\mathrm{S}\cdot n
C Datenübertragungsrate in \unit{\bit\per\second}
R_\mathrm{S} Symbolrate in \unit{\baud}
n Symbolgröße in \unit{\bit\per\text{Symbol}}
[question:AE405] [question:AE406]