Symbolrate

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Die Symbolrate, auch als Schrittgeschwindigkeit oder als Modulationsrate bezeichnet, ist in der digitalen Übertragungstechnik und Nachrichtentechnik die Anzahl der übertragenen Symbole pro Zeiteinheit. Typischerweise wird sie als Symbole pro Sekunde in der Einheit Baud, abgekürzt Bd, ausgedrückt.

Allgemeines[Bearbeiten]

Jedem Symbol wird über den Leitungscode eine bestimmte, üblicherweise fixe, Anzahl von informationstragenden Bits zugeordnet. Die informationstragenden Bits, welche pro Zeiteinheit übertragen werden, werden in der Bitrate, gemessen in Bit pro Sekunde, abgekürzt bps, ausgedrückt. Wird pro Symbol nur der Informationsgehalt eines Bit zugeordnet, entspricht die Symbolrate der Bitrate.

Bei üblichen Schmalbandübertragungen, wie beispielsweise Telefonmodems, ist die Symbolrate kleiner, oder bei niedrigen Bitraten auch gleich der Bitrate. Bei Frequenzspreizverfahren wie Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) und Codemultiplexverfahren (CDMA) – in diesem Fall werden die Symbole auch als Chips bezeichnet – ist die Symbolrate (Chiprate) höher als die Bitrate.

Zusammenhang mit Bandbreite[Bearbeiten]

Die Symbolrate f_s hängt mit der Symboldauer T_s, auch als Unit Interval (UI) bezeichnet, über folgende Beziehung zusammen:

f_s = {1 \over T_s}

Zur Datenübertragung wird eine Folge von einzelnen Symbolen mit der Dauer T_s zeitlich aneinandergereiht und mit einer bestimmten Symbolrate f_s übertragen. Durch Pulsformungsfilter, wie Raised-Cosine-Filter, wird dabei der Übergang von einem Symbol zum nächsten formiert. Ziel der Pulsformung ist es unter anderem abrupte Signaländerungen, bedingt durch das Umschalten von einem Symbol zum nachfolgenden Symbol, zu minimieren und durch möglichst „glatte“ Übergangsverläufe zu ersetzen. Dabei kommt es bis zu einem gewissen Grad zu unerwünschtem Symbolübersprechen, welches mittels eines Augendiagrammes bewertet werden kann.

Die für eine bestimmte Symbolrate nötige Bandbreite ergibt sich primär direkt aus der Symbolrate f_s und kann für eine erste grobe Näherung mit dieser gleichgesetzt werden. Die tatsächlich benötigte Bandbreite hängt unter anderem auch von der Art der Pulsformung, und bei trägerbasierenden Übertragungsverfahren, auch von der Art der Modulation und dem Modulationsindex ab.

Literatur[Bearbeiten]

  •  Karl-Dirk Kammeyer, Volker Kühn: MATLAB in der Nachrichtentechnik. J. Schlembach Fachverlag, 2001, ISBN 3-935340-05-2.
  •  Karl-Dirk Kammeyer: Nachrichtenübertragung. 4. Auflage. Vieweg + Teubner, 2008, ISBN 978-3-8351-0179-1.