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Amplitudenumtastung / Amplitude-Shift Keying (ASK)

Veröffentlicht von empy
Lesezeit: 2 Minuten

Beschäftigt man sich näher mit WLAN und dessen Funktionsweise, kommt man eigentlich nicht an den physikalischen Grundlagen von WLAN-Technologie vorbei. Zusammengefasst: Um Daten per WLAN zu übertragen, werden auf einem Trägersignal (einer sogenannten elektromagnetischen Welle) Informationen moduliert. Mehr Details über die physikalischen Eigenschaften dieser elektromagnetischen Wellen zeige ich im Artikel über WLAN-Strahlung und im Beitrag zum WLAN-Trägersignal auf.

Eine solche Methode, die zur Modulation zum Einsatz kommt, ist die sogenannte Amplitudenumtastung, auch Amplitude-Shift Keying (ASK) genannt.

Amplitudenumtastung / Amplitude-Shift Keying (ASK)

Wie in der Grafik dargestellt, wird beim Verfahren der Amplitudenumtastung die Amplitude verändert, um die Zustände [link] zu erzeugen, welche dann für 0 und 1 in binären Systemen stehen. Im Beispiel werden dabei die kleinen Amplituden als  0, die hohen Amplituden als 1 interpretiert. Die Umtastung dieser beiden unterschiedlichen Amplituden auf gleicher Frequenz, also der Wechsel der Amplitudenstärke, legt fest, welche Daten konkret übertragen werden, indem es Nullen und Einsen entsprechend festgelegter Muster codiert.  

Rückrechnung und Symbolrate

Diese Verkettung von binären Zuständen auf die elektromagnetische Welle (Trägersignal) wird Amplitudenumtastung oder Amplitude-Shift Keying genannt. Ein Empfänger der elektromagnetischen Welle wickelt den Prozess rückwärts ab. Je nach ankommender Amplitude lassen sich die binären Zustände 0 und 1 wieder abbilden und weiterverarbeiten.

Dazu unterteilt der Empfänger die ankommende elektromagnetische Welle in gleichlange Zeiteinheiten, auch Symbole [link] genannt. Anschließend wertet der Empfänger die Welle je festgelegter Zeiteinheit aus und stellt jeweils die Amplitude. Daraus lässt sich unmittelbar auf den binären Zustand schließen: Kleine Amplitude = 0, große Amplitude = 1.

Das Signal der Deutschen Funkuhr basiert auf dem Prinzip der Amplitudenumtastung.

Aufgrund der hohen Störanfälligkeit durch Rauschen und Interferenz wird die Amplitudenumtastung in WLANs heutzutage von der Phasenumtastung verdrängt. Denn sowohl Rauschen als auch Interferenz können die Amplitude eines Trägersignals derart verändern, dass der Empfänger die Amplitude nicht mehr zuverlässig auswerten kann.

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