Pulsformung

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Die Pulsformung (englisch pulse shaping) ist ein Verfahren in der Nachrichtentechnik, bei dem die Impulsantwort der für eine Übertragung benutzten Symbole an den Kanal angepasst wird.

Die Pulsformung wird mit Pulsformungsfiltern realisiert. Dabei kann es sich beispielsweise um analoge Filterschaltungen handeln oder aber auch um digitale Filter, mit denen nahezu beliebige Impulsantworten geformt werden können. Bei der Auswahl des Filters für einen gegebenen Kanal versucht man typischerweise, einen Kompromiss zwischen Übertragungsrate und der dazu benötigten Bandbreite zu finden. Praktisch erstrebenswert ist es folglich, ein Filter (d.h. eine Impulsantwort) zu finden, mit der bei gegebenem Kanal die größte Übertragungsrate erzielt werden kann. Man erreicht das, indem das Filter die wertdiskrete Symbolfolge des Senders in ein Signal mit möglichst geringem Symbolübersprechen umformt. Neben der Bandbreite können andere Beschränkungen des Kanals mit geeigneten Filtern ausgereizt werden, etwa Echos bei Funkkanälen.

Innerhalb der Signalverarbeitung wird die Pulsformung üblicherweise nach der Leitungscodierung und vor der Modulation vorgenommen.

Beispiel[Bearbeiten]

Rechtecksignal in rot und verschliffene Flanken hinter einem Tiefpass in schwarz

Die maximale Übertragungsrate für ein wert- und zeitdiskretes (also ein digitales) Signal erreicht man gänzlich ohne Signalformung. Das bedeutet, auf dem Kanal wird eine Folge von rechteckigen Impulsen übertragen, etwa ein Rechtecksignal. Zwischen den diskreten Stufen des Signales befinden sich dann allerdings unendlich steile Übergänge, da von einer Stufe ohne Zeitverzug zur nächsten Stufe gewechselt wird. Diese unendlich steilen Übergänge bedeuten aber auch, dass das Signal unendlich viel Bandbreite belegt. Je weniger Bandbreite der Kanal zur Verfügung stellt, desto mehr verschleifen die Übergänge — die Flankensteilheit des Signals sinkt und das Symbolübersprechen nimmt zu.

Viele elektronische Kanäle besitzen Tiefpass­charakteristik, sind also bandbreitenbeschränkt. Ein Rechtecksignal von (relativ) geringer Frequenz kann einen solchen Kanal gut passieren, während sich das Signal mit steigender Frequenz immer mehr einer Gleichspannung annähert. Das Symbolübersprechen ist dann maximal, denn die Symbole können nicht mehr unterschieden werden.

Beispiele für Pulsformungsfilter[Bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]