Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

6.2. KOMMUNIKATION UND INFORMATION 281
Abbildung 6.5: Kommunikationssystem,
basierend auf [224]
sendet sie nach einer Frequenzumsetzung an eine andere Station zurück (vgl. Abb. 6.4,
links). Diese Frequenzumsetzung mittels eines Transponders ist notwendig, damit die
Empfangsdaten trotz des großen Pegelunterschiedes zu den Sendedaten vom Satelliten
einwandfrei empfangen werden können. Ein wesentlich einfacheres Beispiel waren die
Echo-Ballon-Satelliten [491, 402], bei denen die Signale lediglich passiv vom Satelliten
reflektiert wurden (also ohne Frequenzumsetzung und Verstärkung).
2. Datenübertragung (z.B. Messdaten von Instrumenten ebenso wie Telekommandos an
Satelliten, vgl. Abb 6.4, rechts), beides setzt Ver- und Entschlüsselung von Informationen
voraus.
§ 929 Die passive Übertragung ist eine rein technische Frage. Die die Information übertragenden
Satelliten werden zwar als Kommunikationssatelliten bezeichnet, sie nehmen jedoch
im eigentlichen Sinne gar nicht an der Kommunikation teil, da sie den Inhalt der zu
übertragenden Information nicht erkennen, sondern nur kopieren. Im informationstheoretischen
Kontext sind Kommunikationssatelliten lediglich ein Bestandteil des Übertragungskanals
(s.u.).
§ 930 Zum besseren Verständnis dieser Aussage ist in Abb. 6.5 ein Kommunikationssystem
symbolisch dargestellt. Die Grundbestanteile eines Kommunikationssystems sind eine
Nachrichtenquelle, ein Übertragungskanal und eine Nachrichtensenke. Nachrichtenquelle und
-senke werden mit den Mitteln der Informationstheorie beschrieben, wobei die ursprüngliche
Nachricht vor der Abgabe an den Sender bzw. nach dem Auffangen durch den Empfänger
noch codiert bzw. decodiert werden kann (Quellencodierung). Der Übertragungskanal selbst
sollte die Nachricht unmodifiziert weitergeben, hier führen jedoch Störquellen zu einer Modifikation.
Um die durch diese Störquellen bewirkten unsystematischen Änderungen der Nachricht
zu identifizieren und die Fehler teilweise sogar wieder zu kompensieren, verwendet man
spezielle Codierungsverfahren (Kanalcodierung, siehe Abschn. 6.4).
§ 931 Betrachten wir das Kommunikationssystem in Abb. 6.5, so können wir daran sofort
die Fragen verdeutlichen, die wir in den folgenden beiden Kapiteln behandeln werden:
• Was ist Information? Wie misst man den Betrag der Information?
• Wie misst man die Kapazität eines Übertragungskanals?
• Die Übersetzung der Nachricht in das Signal durch den Sender beinhaltet eine Codierung.
Was sind die charakteristischen Merkmale einer effizienten Codierung? Und wenn
die Codierung so effizient wie möglich ist, mit welcher Übertragungsrate kann der Kanal
Informationen weiterleiten?
• Was sind die allgemeinen Merkmale der Störungen? Wie beeinflussen diese Störungen
die Genauigkeit der Nachricht, die schließlich das Ziel erreicht? Wie kann man die unerwünschten
Effekte der Störungen auf ein Minimum beschränken und bis zu welchem
Grad können sie ausgeschaltet werden?
• Wenn das zu übertragene Signal kontinuierlich ist (z.B. Musik) und nicht aus diskreten
Zeichen besteht, wie beeinflusst diese Tatsache das Problem?
§ 932 Bisher haben wir Kommunikation eher unter dem technischen Aspekt betrachtet. Eine
vollständige Beschreibung der Kommunikation muss jedoch alle drei Ebenen der Kommunikation
berücksichtigen [224]:
c○ M.-B. Kallenrode 2. Juli 2008