RNKS II - 3. Übungsblatt - Rechnernetze und ...
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Brandenburgische Technische Universität Cottbus<br />
LS <strong>Rechnernetze</strong> & Kommunikationssysteme<br />
Michael Kirsche<br />
Aufgabe 1: Gr<strong>und</strong>lagen<br />
<strong>RNKS</strong> <strong>II</strong> - <strong>3.</strong> <strong>Übungsblatt</strong><br />
Kontrolle in der Veranstaltung am: 07. Mai 2012<br />
Beantworten Sie die folgenden Fragen möglichst kurz <strong>und</strong> prägnant.<br />
1. Welche Vorteile ergeben sich durch die Nutzung von digitalen Signalen?<br />
Übung zur Veranstaltung<br />
„<strong>RNKS</strong> <strong>II</strong>“<br />
Sommersemester 2012<br />
2. Kommunikationskanäle sind oft richtungsabhängig. Erläutern Sie die unterschiedlichen<br />
Varianten der Richtungsabhängigkeit! Geben Sie Beispiele für die Varianten an.<br />
Aufgabe 2: Signalausbreitung <strong>und</strong> Übertragung<br />
1. Erläutern Sie exemplarisch die Bereiche der Signalausbreitung in nicht-geführten Medien.<br />
2. Welche Effekte <strong>und</strong> Einflussfaktoren wirken auf die Ausbreitung von Signalen im freien<br />
Raum? Erläutern Sie diese Effekte anhand verschiedener Beispiele.<br />
<strong>3.</strong> Erklären Sie, was man unter Intersymbolinterferenz (ISI) versteht.<br />
Warum hat die ISI einen großen Einfluss auf die Übertragungsqualität <strong>und</strong> die Übertragungsrate?<br />
Wie kann man ihr entgegenwirken bzw. sie kompensieren?<br />
4. Erläutern Sie verschiedene Anwendungsfälle für das „Multipath Propagation“ Phänomen.<br />
Aufgabe 3: Modulationsarten<br />
Sie haben in der Vorlesung unterschiedliche Modulationsarten kennengelernt.<br />
1. Bitte nennen <strong>und</strong> erläutern Sie diese drei Modulationsarten!<br />
2. Mit den von Ihnen genannten Modulationsarten soll nun das folgende binäre Signal kodiert<br />
werden: 110100. Bitte stellen Sie für jede der drei Modulationsarten eine mögliche<br />
Kodierung dieser Bitfolge dar!<br />
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Aufgabe 4: Von analogen Signalen zu digitale Daten<br />
Erläutern Sie mit Hilfe einer oder mehrerer Skizzen den Ablauf der Digitalisierung von analogen<br />
Signalen hin zu den digitalen Daten, die in Rechnersystemen verarbeitet werden.<br />
Aufgabe 5: Pulse-Code-Modulation vs. Delta-Modulation<br />
Sie haben in der Vorlesung zwei Modulationsverfahren kennengelernt, um analoge Daten (wie<br />
Sprache oder Musik) als digitale Signale darzustellen bzw. zu modulieren.<br />
1. Erläutern Sie das Pulse-Code-Modulationsverfahren. Gehen Sie besonders darauf ein, was<br />
für Signale umgesetzt werden <strong>und</strong> was in den Schritten der Signalumsetzung passiert.<br />
2. Wieso wird die Quantisierung eines Signals oft in nichtlinearen Schritten durchgeführt?<br />
<strong>3.</strong> Erläutern Sie nun bitte die Delta-Modulation. Gehen Sie besonders auf die Unterschiede<br />
zur Pulse-Code-Modulation ein.<br />
4. Welche negativen Effekte können bei der Delta-Modulation auftreten. Erläutern Sie diese<br />
Effekte kurz. Was kann man tun, um diesen negativen Effekten entgegenzuwirken?<br />
Aufgabe 6: PCM am Beispiel<br />
Gegeben sei das folgende Signal (in Volt):<br />
f (t) = [cos(ω ·t) + 2sin(ω ·t)] · 3V<br />
Dabei ist ω = 2π f die Kreisfrequenz <strong>und</strong> es gelte ω = 1 × s −1 .<br />
Digitalisieren Sie dieses Signal mittels einfacher (linearer) Pulse-Code-Modulation. Verwenden<br />
Sie dabei eine Quantisierung von 4 Bit <strong>und</strong> eine Abtastrate von π/3 Hz, wobei der maximale<br />
digitale Wert für +9V stehe <strong>und</strong> der minimale digitale Wert für -9V.<br />
1. Wie viele Quantisierungsstufen gibt es bei dieser Quantisierung? Geben Sie bitte außerdem<br />
für jede dieser Stufen den entsprechenden Signalwert in Volt an.<br />
2. Erstellen Sie die Quantisierungtabelle für die Abtastzeitpunkte im Intervall von 0 bis 2π<br />
Sek<strong>und</strong>en. Geben Sie dabei bitte jeweils den Zeitpunkt, den Signalwert f (t) <strong>und</strong> den entsprechenden<br />
Bitwert an.<br />
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