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Meisterprüfung Kommunikationselektronik practice questions

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Question 1Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Einheit wird für die Datenübertragungsrate in einem digitalen Netz verwendet?

  1. Watt pro Kanal
  2. Bit pro Sekunde Correct answer.
  3. Hertz pro Volt
  4. Ampere pro Sekunde

Explanation

Die Übertragungsrate digitaler Daten wird als Anzahl der pro Sekunde übertragenen Bits angegeben, also in Bit pro Sekunde (bit/s). Diese Größe beschreibt den Datendurchsatz einer Leitung unabhängig von der Signalform. Frequenzangaben in Hertz beschreiben dagegen die Bandbreite des physikalischen Kanals.

Question 2Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Funktion erfüllt die Modulation bei der Übertragung eines Nutzsignals über einen Hochfrequenzkanal?

  1. Sie entfernt alle Störungen aus dem Kanal.
  2. Sie erhöht die Sendeleistung ohne Bezug zum Signal.
  3. Sie wandelt das Nutzsignal in einen höheren Frequenzbereich um. Correct answer.
  4. Sie digitalisiert das Signal vor der Verstärkung.

Explanation

Bei der Modulation wird das niederfrequente Nutzsignal auf einen hochfrequenten Träger aufgeprägt, sodass es über Antennen und Kanäle übertragbar wird. Der Träger wird dabei in Amplitude, Frequenz oder Phase entsprechend dem Nutzsignal verändert. Die Verschiebung in den Hochfrequenzbereich ist der eigentliche Zweck der Modulation.

Question 3Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aussage beschreibt das Abtasttheorem von Shannon korrekt?

  1. Die Abtastfrequenz muss halb so hoch sein wie die höchste Signalfrequenz.
  2. Die Abtastfrequenz muss mindestens doppelt so hoch sein wie die höchste Signalfrequenz. Correct answer.
  3. Die Abtastfrequenz muss genau der höchsten Signalfrequenz entsprechen.
  4. Die Abtastfrequenz ist unabhängig von der höchsten Signalfrequenz zu wählen.

Explanation

Das Abtasttheorem fordert eine Abtastfrequenz von mindestens dem Doppelten der höchsten im Signal enthaltenen Frequenz. Wird diese Bedingung eingehalten, lässt sich das Signal aus den Abtastwerten theoretisch exakt rekonstruieren. Bei zu niedriger Abtastfrequenz entstehen Aliasing-Effekte, die das Signal verfälschen.

Question 4Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aufgabe hat die Quantisierung bei der Analog-Digital-Umsetzung?

  1. Sie verstärkt das Signal vor der Abtastung.
  2. Sie verschiebt das Signal in den Hochfrequenzbereich.
  3. Sie filtert hochfrequente Störungen aus dem Eingangssignal.
  4. Sie ordnet den abgetasteten Amplitudenwerten endliche Zahlenwerte zu. Correct answer.

Explanation

Die Quantisierung bildet die kontinuierlichen Amplitudenwerte der Abtastpunkte auf eine endliche Anzahl diskreter Stufen ab. Dadurch entsteht ein Quantisierungsfehler, dessen Größe von der Anzahl der Stufen abhängt. Je mehr Stufen zur Verfügung stehen, desto geringer ist dieser Fehler.

Question 5Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Wodurch unterscheidet sich die Frequenzmodulation grundsätzlich von der Amplitudenmodulation?

  1. Die Trägerfrequenz ändert sich mit dem Nutzsignal, die Amplitude bleibt konstant. Correct answer.
  2. Der Träger wird vollständig unterdrückt und durch das Nutzsignal ersetzt.
  3. Die Trägeramplitude ändert sich mit dem Nutzsignal, die Frequenz bleibt konstant.
  4. Es wird kein Träger benötigt, da nur Phasensprünge übertragen werden.

Explanation

Bei der Frequenzmodulation wird die Momentanfrequenz des Trägers entsprechend dem Nutzsignal verändert, während die Amplitude konstant bleibt. Bei der Amplitudenmodulation ist es genau umgekehrt. Die konstante Amplitude macht die Frequenzmodulation gegenüber Amplitudenstörungen robuster.

Question 6Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Wozu dient ein Multiplexverfahren in der Nachrichtentechnik?

  1. Zur gemeinsamen Nutzung eines Übertragungsmediums durch mehrere Signale Correct answer.
  2. Zur Erhöhung der Sendeleistung einzelner Kanäle
  3. Zur Umwandlung analoger Signale in digitale Werte
  4. Zur Fehlerkorrektur bei gestörten Übertragungen

Explanation

Multiplexverfahren ermöglichen es, mehrere unabhängige Signale gleichzeitig über dasselbe Übertragungsmedium zu führen. Dies geschieht etwa durch Aufteilung nach Frequenz, Zeit oder Codierung. Dadurch wird die vorhandene Kapazität des Mediums wirtschaftlich genutzt.

Question 7Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Eigenschaft kennzeichnet ein symmetrisches Kabel wie die Twisted-Pair-Leitung?

  1. Die Übertragung erfolgt ausschließlich über Lichtwellen.
  2. Ein Innenleiter wird von einem Schirm umgeben.
  3. Das Signal wird nur auf einer einzigen Ader geführt.
  4. Zwei gegeneinander verdrillte Adern führen das Signal gegenphasig. Correct answer.

Explanation

Bei symmetrischen Leitungen werden zwei Adern verdrillt und führen das Signal gegenphasig. Einkoppelnde Störungen wirken auf beide Adern gleich und heben sich am Differenzverstärker auf. Die Verdrillung reduziert zusätzlich die magnetische Kopplung nach außen.

Question 8Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Bedeutung hat die Bandbreite eines Übertragungskanals?

  1. Sie gibt die maximale Spannung am Kanalausgang an.
  2. Sie beschreibt die Anzahl der angeschlossenen Teilnehmer.
  3. Sie nennt die Länge des verwendeten Kabels.
  4. Sie gibt den Frequenzbereich an, den der Kanal nutzbar übertragen kann. Correct answer.

Explanation

Die Bandbreite bezeichnet die Differenz zwischen oberer und unterer Grenzfrequenz, in der ein Kanal Signale mit ausreichendem Pegel überträgt. Sie bestimmt wesentlich, welche Datenrate nach dem Shannon-Theorem erreichbar ist. Eine größere Bandbreite erlaubt grundsätzlich höhere Übertragungsraten.

Question 9Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Ein Sinussignal mit 3 kHz soll abgetastet werden. Welche Abtastfrequenz erfüllt das Abtasttheorem gerade noch?

  1. 3 kHz
  2. 1,5 kHz
  3. 0,75 kHz
  4. 6 kHz Correct answer.

Explanation

Das Abtasttheorem verlangt eine Abtastfrequenz von mindestens dem Doppelten der höchsten Signalfrequenz. Bei 3 kHz ergibt sich damit eine Mindestabtastfrequenz von 6 kHz. In der Praxis wählt man einen Sicherheitszuschlag, um steile Filterflanken zu vermeiden.

Question 10Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Ein Kanal mit 4 kHz Bandbreite hat ein Signal-Rausch-Verhältnis von 15. Welche Kapazität ergibt sich nach Shannon näherungsweise?

  1. 4 kbit/s
  2. 60 kbit/s
  3. 16 kbit/s Correct answer.
  4. 8 kbit/s

Explanation

Nach Shannon gilt C = B · log2(1 + SNR). Mit B = 4 kHz und SNR = 15 ergibt sich log2(16) = 4, also C = 4 kHz · 4 = 16 kbit/s. Das Verhältnis 15 entspricht dabei einem linearen Leistungsverhältnis, nicht Dezibel.

Question 11Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Ein Signal wird mit 8 Bit quantisiert. Wie viele Quantisierungsstufen stehen zur Verfügung?

  1. 256 Correct answer.
  2. 128
  3. 64
  4. 8

Explanation

Bei einer Quantisierung mit n Bit ergeben sich 2 hoch n Stufen. Mit 8 Bit sind das 2^8 = 256 Stufen. Jede zusätzliche Bitposition verdoppelt die Anzahl der möglichen Werte.

Question 12Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welchen Vorteil bietet die Pulscodemodulation gegenüber einer rein analogen Übertragung?

  1. Sie macht jede Fehlerkorrektur überflüssig.
  2. Sie verzichtet vollständig auf eine Quantisierung.
  3. Die Signalregeneration ist ohne Akkumulation von Störungen möglich. Correct answer.
  4. Sie benötigt grundsätzlich weniger Bandbreite als jede Analogübertragung.

Explanation

Bei digitaler Übertragung können Regeneratoren das Signal vollständig neu aufbauen, sodass sich Störungen nicht wie bei analogen Verstärkern aufsummieren. Dadurch bleiben große Übertragungsstrecken qualitativ stabil. Der Preis ist eine höhere benötigte Bandbreite im Basisband.

Question 13Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Warum wird bei der Übertragung hochfrequenter Signale häufig eine Impedanzanpassung vorgenommen?

  1. Um Reflexionen an Stoßstellen zu vermeiden und Leistung vollständig zu übertragen Correct answer.
  2. Um die Bandbreite des Kanals zu halbieren
  3. Um die Frequenz des Signals zu verdoppeln
  4. Um das Signal vor der Modulation zu digitalisieren

Explanation

Bei Anpassung stimmen Quell- und Lastimpedanz überein, sodass keine Reflexionen entstehen und die maximale Leistung übertragen wird. Fehlanpassungen führen zu Stehwellen und Signalverlusten. Besonders bei hohen Frequenzen wirken sich diese Effekte stark aus.

Question 14Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Funktion hat ein Tiefpassfilter vor einem Analog-Digital-Umsetzer?

  1. Er begrenzt das Eingangsspektrum auf Frequenzen unterhalb der halben Abtastfrequenz. Correct answer.
  2. Er verstärkt gezielt hohe Frequenzen zur besseren Abtastung.
  3. Er wandelt das Signal in ein digitales Wort um.
  4. Er erzeugt die Abtastfrequenz für den Wandler.

Explanation

Ein Antialiasing-Tiefpass begrenzt das Spektrum des Eingangssignals auf Frequenzen unterhalb der halben Abtastfrequenz. Dadurch wird verhindert, dass hochfrequente Anteile als Spiegelfrequenzen in das Nutzband gefaltet werden. Der Filter ist damit eine Voraussetzung für eine korrekte Abtastung.

Question 15Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aussage über die Amplitudenmodulation mit unterdrücktem Träger ist zutreffend?

  1. Das Sendesignal enthält nur den Träger ohne Seitenbänder.
  2. Das Sendesignal enthält nur die beiden Seitenbänder ohne Trägeranteil. Correct answer.
  3. Die Sendeleistung ist höher als bei vollständiger Amplitudenmodulation.
  4. Das Signal lässt sich mit einem einfachen Hüllkurvendemodulator empfangen.

Explanation

Bei der Amplitudenmodulation mit unterdrücktem Träger wird der Trägeranteil entfernt, sodass nur die beiden Seitenbänder übertragen werden. Das spart Sendeleistung, da der Träger keine Information trägt. Zur Demodulation ist jedoch ein kohärenter Empfänger mit Trägerrückgewinnung erforderlich.

Question 16Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aufgabe erfüllt ein Huffman-Code in der Datenkompression?

  1. Er fügt jedem Symbol ein Prüfbit hinzu.
  2. Er ordnet häufigen Symbolen kurze Codewörter zu. Correct answer.
  3. Er teilt das Frequenzband in mehrere Kanäle auf.
  4. Er verschlüsselt die Daten mit einem Schlüssel.

Explanation

Der Huffman-Code ist eine verlustfreie Quellencodierung, die häufigen Symbolen kurze und seltenen Symbolen längere Codewörter zuweist. Dadurch sinkt die mittlere Codewortlänge. Der Code ist präfixfrei, sodass sich die Symbole eindeutig decodieren lassen.

Question 17Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welchen Zweck verfolgt die Kanalcodierung in einem Übertragungssystem?

  1. Sie entfernt Redundanz, um die Datenrate zu erhöhen.
  2. Sie fügt Redundanz hinzu, um Übertragungsfehler zu erkennen oder zu korrigieren. Correct answer.
  3. Sie wandelt das Signal in den Hochfrequenzbereich um.
  4. Sie passt die Impedanz an das Übertragungsmedium an.

Explanation

Die Kanalcodierung ergänzt gezielt redundante Bits, damit der Empfänger Fehler erkennen oder sogar korrigieren kann. Dadurch steigt die Zuverlässigkeit der Übertragung, allerdings sinkt die nutzbare Nettodatenrate. Sie ist damit das Gegenstück zur Quellencodierung, die Redundanz entfernt.

Question 18Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Wie wirkt sich die Erhöhung der Quantisierungsbits um ein Bit auf den Quantisierungsfehler aus?

  1. Der Quantisierungsfehler bleibt unverändert.
  2. Der Signal-Rausch-Abstand verschlechtert sich um etwa 3 dB.
  3. Der Signal-Rausch-Abstand verbessert sich um etwa 6 dB. Correct answer.
  4. Der Quantisierungsfehler verdoppelt sich.

Explanation

Jedes zusätzliche Quantisierungsbit halbiert die Stufenhöhe und damit den Quantisierungsfehler. Da sich die Rauschleistung entsprechend verringert, steigt der Signal-Rausch-Abstand um etwa 6 dB pro Bit. Diese Faustformel gilt für gleichverteilte Signale.

Question 19Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Eigenschaft weist ein Lichtwellenleiter im Vergleich zu einer Kupferleitung auf?

  1. Er eignet sich nur für sehr kurze Strecken unter einem Meter.
  2. Er ist unempfindlich gegen elektromagnetische Einstreuungen. Correct answer.
  3. Er benötigt zwingend eine galvanische Verbindung zwischen den Enden.
  4. Er überträgt ausschließlich Gleichsignale.

Explanation

Da im Lichtwellenleiter Licht statt elektrischer Ströme geführt wird, können elektromagnetische Felder das Signal nicht beeinflussen. Zusätzlich ist der Leiter potentialfrei, was Störungen über Masseschleifen verhindert. Diese Eigenschaften machen ihn für lange Strecken und störintensive Umgebungen geeignet.

Question 20Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Ein Signal wird mit 8 kHz abgetastet und mit 12 Bit quantisiert. Welche Bruttodatenrate entsteht ohne Redundanz?

  1. 96 kbit/s Correct answer.
  2. 8 kbit/s
  3. 1,5 kbit/s
  4. 32 kbit/s

Explanation

Die Datenrate ergibt sich als Produkt aus Abtastfrequenz und Bitanzahl pro Abtastwert. Mit 8000 Abtastungen pro Sekunde und 12 Bit je Wert erhält man 96 000 bit/s. Redundanz für die Kanalcodierung würde diese Bruttodatenrate zusätzlich erhöhen.

Question 21Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Funktion hat der Guard-Intervall in einem OFDM-System?

  1. Er ersetzt die Fehlerkorrektur im Empfänger.
  2. Er verhindert Intersymbolinterferenzen durch Mehrwegeausbreitung. Correct answer.
  3. Er dient der Verschlüsselung der Nutzdaten.
  4. Er erhöht die Sendeleistung pro Unterträger.

Explanation

Beim OFDM wird zwischen die Symbole ein Schutzintervall eingefügt, das länger als die maximale Mehrwegeverzögerung ist. Dadurch können verzögerte Signalanteile das folgende Symbol nicht mehr stören. Häufig wird dieses Intervall als zyklisches Präfix gestaltet, um den Orthogonalitätserhalt zu sichern.

Question 22Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Auswirkung hat ein zu gering dimensionierter Frequenzhub bei der Frequenzmodulation?

  1. Die Bandbreite steigt über alle Grenzen an.
  2. Die Amplitudenmodulation wird automatisch aktiviert.
  3. Die Trägerfrequenz verschwindet vollständig aus dem Spektrum.
  4. Der Störabstand sinkt, weil der Modulationsindex zu klein wird. Correct answer.

Explanation

Der Frequenzhub bestimmt zusammen mit der Modulationsfrequenz den Modulationsindex. Ein kleiner Hub führt zu geringem Frequenzunterschied zwischen den Zuständen und damit zu schlechterem Störabstand. Ein größerer Hub verbessert den Störabstand, benötigt aber mehr Bandbreite nach der Carson-Regel.

Question 23Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Warum ist bei einem Empfänger mit kohärenter Demodulation eine Trägerrückgewinnung erforderlich?

  1. Der Empfänger benötigt einen phasensynchronen Referenzträger zur korrekten Demodulation. Correct answer.
  2. Der Empfänger muss die Sendeleistung messen können.
  3. Der Empfänger muss die Bitrate des Senders verdoppeln.
  4. Der Empfänger muss das Antialiasingfilter umgehen.

Explanation

Bei kohärenter Demodulation wird das Empfangssignal mit einem Referenzträger multipliziert, der in Frequenz und Phase zum Sendeträger passen muss. Die Trägerrückgewinnung erzeugt diesen Referenzträger aus dem Empfangssignal selbst. Ohne Phasensynchronität entstehen erhebliche Demodulationsfehler.

Question 24Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Folge hat eine Fehlanpassung der Antenne an die Sendeendstufe bei hoher Sendeleistung?

  1. Die Bandbreite des Kanals verdoppelt sich.
  2. Die Sendeleistung wird vollständig abgestrahlt, ohne Verluste.
  3. Es entstehen Stehwellen, und ein Teil der Leistung wird zur Endstufe reflektiert. Correct answer.
  4. Die Trägerfrequenz wird automatisch halbiert.

Explanation

Bei fehlender Anpassung wird ein Teil der Sendeleistung an der Antenne reflektiert und läuft zur Endstufe zurück. Es bilden sich Stehwellen, und die reflektierte Leistung kann die Endstufe überlasten. Ein Stehwellenverhältnis nahe eins zeigt eine gute Anpassung an.

Question 25Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Wirkung hat eine zu geringe Wortbreite des ADU bei einem Signal mit großem Dynamikbereich?

  1. Die Abtastfrequenz wird automatisch erhöht.
  2. Kleine Signale werden stark verrauscht oder gehen in der Quantisierung unter. Correct answer.
  3. Das Signal wird im Hochfrequenzbereich moduliert.
  4. Die Bandbreite des Kanals wird größer.

Explanation

Eine geringe Wortbreite bedeutet wenige Quantisierungsstufen und damit einen hohen Quantisierungsfehler. Signale mit kleinem Pegel liegen dann nur wenige Stufen über dem Rauschen und werden stark verfälscht. Für einen großen Dynamikbereich ist daher eine höhere Auflösung erforderlich.

Question 26Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Größe beschreibt bei einem digitalen Übertragungssystem die Anzahl der übertragenen Symbole pro Sekunde?

  1. Die Bitfehlerrate
  2. Die Symbolrate (Baudrate) Correct answer.
  3. Der Modulationsindex
  4. Die Trägerfrequenz

Explanation

Die Symbolrate gibt an, wie viele Modulationssymbole pro Sekunde übertragen werden, gemessen in Baud. Sie ist unabhängig davon, wie viele Bits jedes Symbol trägt; erst mit der Stufenzahl ergibt sich die Bitrate.

Question 27Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Ein QAM-System überträgt mit 1024 Zuständen bei einer Symbolrate von 5 MBd. Welche Bruttobitrate ergibt sich?

  1. 5 Mbit/s
  2. 10 Mbit/s
  3. 50 Mbit/s Correct answer.
  4. 5120 Mbit/s

Explanation

Bei 1024 Zuständen trägt jedes Symbol log2(1024) = 10 Bit. Multipliziert mit 5 MBd ergibt das 50 Mbit/s. Die Bitrate ist also Symbolrate mal Bits pro Symbol.

Question 28Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aussage kennzeichnet die Quadraturamplitudenmodulation (QAM) zutreffend?

  1. Es wird ausschließlich die Polarisation der Welle moduliert
  2. Amplitude und Phase des Trägers werden gleichzeitig zur Informationsübertragung genutzt Correct answer.
  3. Die Information steckt allein in der Dauer eines jeden Symbols
  4. Nur die Trägerfrequenz wird zur Codierung verändert

Explanation

Bei QAM werden zwei orthogonale Träger gleicher Frequenz mit unterschiedlicher Phasenlage kombiniert, sodass Amplitude und Phase gemeinsam einen Signalpunkt in der Konstellation festlegen. Dadurch lassen sich mehrere Bits je Symbol übertragen.

Question 29Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Warum sinkt bei einer QAM mit vielen Konstellationspunkten die Störfestigkeit gegenüber Rauschen?

  1. Weil der Modulationsindex dabei gegen null geht
  2. Weil die Symboldauer mit steigender Stufenzahl kürzer wird
  3. Weil die Trägerfrequenz mit steigender Stufenzahl zunimmt
  4. Weil die Abstände zwischen benachbarten Signalpunkten kleiner werden Correct answer.

Explanation

Bei gleichbleibender mittlerer Sendeleistung verteilen sich mehr Punkte auf die Konstellation, wodurch der euklidische Abstand zwischen Nachbarn schrumpft. Rauschen verschiebt den empfangenen Punkt leichter über die Entscheidungsgrenze, was die Fehlerwahrscheinlichkeit erhöht.

Question 30Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aufgabe hat ein Interleaver in einer digitalen Übertragungskette?

  1. Er verstärkt das Empfangssignal vor der Demodulation
  2. Er erzeugt den Träger für die kohärente Demodulation
  3. Er wandelt das Analogsignal in ein digitales um
  4. Er verteilt die Daten zeitlich, damit Bündelfehler auf viele Codewörter verteilt werden Correct answer.

Explanation

Ein Interleaver ordnet die Datensymbole vor der Übertragung um und der Deinterleaver stellt die Reihenfolge wieder her. Dadurch treffen Bündelfehler, die durch Kanaleinbrüche entstehen, auf verschiedene Codewörter und die Fehlerkorrektur kann sie besser beheben.

Question 31Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Ein Übertragungskanal mit 1 MHz Bandbreite soll mit einem rechteckförmigen Basisbandsignal ohne Intersymbolinterferenz betrieben werden. Welche maximale Symbolrate ist nach dem Nyquist-Kriterium möglich?

  1. 4 MBd
  2. 1 MBd
  3. 0,5 MBd
  4. 2 MBd Correct answer.

Explanation

Nach dem Nyquist-Kriterium lassen sich in der Bandbreite B bis zu 2B Symbole pro Sekunde übertragen, wenn die Impulsform entsprechend gewählt wird. Bei 1 MHz sind das 2 MBd, wobei jeder Impuls die Bandbreite bis zur Nyquistfrequenz nutzt.

Question 32Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Eigenschaft beschreibt das Auge im Augendiagramm eines Übertragungssystems?

  1. Die Anzahl der Linien entspricht der Anzahl der Quantisierungsstufen
  2. Die Fläche des Auges ist ein Maß für die Sendeleistung
  3. Die horizontale Breite gibt die Trägerfrequenz an
  4. Die vertikale Öffnung zeigt die Störspanne und damit die Sicherheitsmarge beim Abtastzeitpunkt Correct answer.

Explanation

Das Augendiagramm entsteht durch Überlagerung vieler Symbolverläufe. Die vertikale Öffnung im Abtastzeitpunkt gibt an, wie weit der Nutzpegel von den Entscheidungsschwellen entfernt ist, also die Stör- und Rauschmarge.

Question 33Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Funktion hat eine Gray-Codierung bei einer QAM-Übertragung?

  1. Sie erhöht die Sendeleistung ohne Störungszunahme
  2. Sie verdoppelt die nutzbare Bandbreite des Kanals
  3. Sie ersetzt die Fehlerkorrektur vollständig
  4. Benachbarte Signalpunkte unterscheiden sich nur in einem Bit Correct answer.

Explanation

Bei der Gray-Codierung werden die Bitmuster so zugeordnet, dass sich benachbarte Konstellationspunkte in genau einem Bit unterscheiden. Ein Fehler durch Rauschen, der zum Nachbarpunkt führt, verursacht dann nur ein Bitfehler statt mehrerer.

Question 34Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aussage über die Frequenzumtastung (FSK) ist zutreffend?

  1. Die Phase bleibt stets unverändert und trägt die Information
  2. Die Polarisation des Trägers wird umgetastet
  3. Die Information steckt in der momentanen Trägerfrequenz Correct answer.
  4. Die Amplitude des Trägers trägt die Information

Explanation

Bei der FSK wird zwischen zwei oder mehr Trägerfrequenzen umgeschaltet, wobei jede Frequenz ein Symbol repräsentiert. Der Empfänger entscheidet über die momentan vorliegende Frequenz auf das übertragene Symbol.

Question 35Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welchen Vorteil bietet die differenzielle Codierung bei der Phasenumtastung?

  1. Der Empfänger benötigt keine absolute Phasenreferenz Correct answer.
  2. Die Bitrate verdoppelt sich ohne Bandbreitenerhöhung
  3. Die Sendeleistung kann halbiert werden
  4. Die Bandbreite des Kanals wird vollständig eingespart

Explanation

Bei differenzieller PSK wird die Information als Phasensprung zwischen aufeinanderfolgenden Symbolen übertragen. Der Empfänger vergleicht nur benachbarte Symbole und braucht deshalb keine absolute Phasenlage des Trägers zu kennen.

Question 36Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Ein Empfänger arbeitet mit kohärenter Detektion einer BPSK. Welche Voraussetzung muss die Trägerrückgewinnung erfüllen?

  1. Sie muss das Signal vor der Demodulation quantisieren
  2. Sie muss die Symbolrate verdoppeln
  3. Sie muss die Phasenlage des Trägers möglichst exakt nachführen Correct answer.
  4. Sie muss die Bandbreite des Kanals begrenzen

Explanation

Bei kohärenter Detektion wird das Empfangssignal mit einem lokal erzeugten Träger gleicher Frequenz und Phase multipliziert. Eine Phasenabweichung verringert den Nutzanteil und erhöht die Fehlerrate, daher muss die Rückgewinnung die Phase präzise nachführen.

Question 37Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Wirkung hat ein gleichmäßig verteiltes weißes Rauschen im Frequenzbereich?

  1. Es besitzt über alle Frequenzen eine konstante spektrale Leistungsdichte Correct answer.
  2. Es verschwindet nach einem Tiefpass vollständig
  3. Es konzentriert sich auf die halbe Abtastfrequenz
  4. Es tritt nur bei der Trägerfrequenz auf

Explanation

Weißes Rauschen hat per Definition eine frequenzunabhängige spektrale Leistungsdichte. Nach einem Filter bleibt nur der Anteil im Durchlassbereich übrig, die Rauschleistung wird also begrenzt, aber nicht vollständig beseitigt.

Question 38Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Ein Empfänger hat eine Rauschzahl von 3 dB und eine Rauschbandbreite von 1 MHz. Welche Rauschleistung ergibt sich bei einer Bezugstemperatur von 290 K näherungsweise?

  1. Etwa 4·10⁻¹⁵ W
  2. Etwa 2·10⁻¹⁵ W
  3. Etwa 1,6·10⁻¹⁴ W
  4. Etwa 8·10⁻¹⁵ W Correct answer.

Explanation

Die Rauschleistung folgt aus k·T·B, wobei k die Boltzmann-Konstante, T die Bezugstemperatur und B die Rauschbandbreite ist. Das ergibt bei 1 MHz etwa 4·10⁻¹⁵ W; mit der Rauschzahl von 3 dB, also dem Faktor 2, verdoppelt sich der Wert auf rund 8·10⁻¹⁵ W.

Question 39Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Funktion hat ein Duplexer in einer Sende-Empfangs-Anlage?

  1. Er trennt Sende- und Empfangspfad bei gemeinsamer Antenne Correct answer.
  2. Er korrigiert die Bitfehler der Übertragung
  3. Er erhöht die Sendeleistung durch Verstärkung
  4. Er wandelt das NF-Signal in ein HF-Signal um

Explanation

Ein Duplexer verbindet Sender und Empfänger mit einer gemeinsamen Antenne und verhindert, dass die hohe Sendeleistung in den empfindlichen Empfangszweig gelangt. Häufig kommen dazu Filter zum Einsatz, die Sende- und Empfangsfrequenzbereich trennen.

Question 40Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aufgabe erfüllt eine automatische Verstärkungsregelung (AGC) im Empfänger?

  1. Sie verschiebt die Trägerfrequenz in den ZF-Bereich
  2. Sie erhöht die Sendeleistung bei schlechtem Empfang
  3. Sie korrigiert die Phasenlage des empfangenen Signals
  4. Sie hält den Signalpegel am Demodulatoreingang nahezu konstant Correct answer.

Explanation

Die AGC misst den Empfangspegel und regelt die Verstärkung so nach, dass der Demodulator stets im günstigen Aussteuerbereich arbeitet. Dadurch bleiben Schwankungen durch Entfernungsänderungen oder Fading ohne Übersteuerung beherrschbar.

Question 41Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Wirkung hat ein zu großer Frequenzhub bei der Frequenzmodulation?

  1. Die Trägerfrequenz verschiebt sich dauerhaft
  2. Die Sendeleistung steigt quadratisch mit dem Hub
  3. Die belegte Bandbreite wächst nach der Carson-Regel Correct answer.
  4. Die Amplitude des Signals wird moduliert

Explanation

Nach der Carson-Regel ergibt sich die Bandbreite näherungsweise als zweifache Summe aus Hub und höchster Modulationsfrequenz. Ein größerer Hub erhöht damit die belegte Bandbreite, während die Sendeleistung bei FM konstant bleibt.

Question 42Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aussage beschreibt den Capture-Effekt bei der Frequenzmodulation zutreffend?

  1. Das schwächere Signal gewinnt an Störabstand
  2. Beide Signale addieren sich stets linear
  3. Der Effekt tritt nur bei Amplitudenmodulation auf
  4. Das stärkere von zwei Signalen unterdrückt das schwächere nahezu vollständig Correct answer.

Explanation

FM-Empfänger sind nichtlinear und entscheiden sich für die momentan dominante Frequenz. Liegt das Nutzsignal nur wenig über dem Störsignal, verdrängt es das schwächere Signal weitgehend, sodass ein Gleichkanalstörer kaum hörbar bleibt.

Question 43Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Funktion hat ein ZF-Filter in einem Überlagerungsempfänger?

  1. Es demoduliert das Signal direkt in das Basisband
  2. Es regelt die Sendeleistung der Endstufe
  3. Es erzeugt die Oszillatorfrequenz für den Mischer
  4. Es wählt den gewünschten Kanal aus und begrenzt die Rauschbandbreite Correct answer.

Explanation

Im Überlagerungsempfänger wird das Empfangssignal in eine feste Zwischenfrequenz umgesetzt. Das ZF-Filter bestimmt dort die Kanalselektion und die Rauschbandbreite, unabhängig von der eingestellten Empfangsfrequenz.

Question 44Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Ein Empfänger soll 100 Kanäle im Bereich 88 bis 108 MHz empfangen, wobei die Zwischenfrequenz 10,7 MHz beträgt. Welche Spiegelfrequenz gehört zum Empfang bei 100 MHz?

  1. 110,7 MHz Correct answer.
  2. 89,3 MHz
  3. 121,4 MHz
  4. 100,0 MHz

Explanation

Die Spiegelfrequenz liegt um den doppelten Betrag der Zwischenfrequenz von der Empfangsfrequenz entfernt, also bei 100 MHz + 2·10,7 MHz = 121,4 MHz oder bei 78,6 MHz. Je nach Oszillatorlage ist hier die obere Spiegelfrequenz gemeint, die durch das Eingangsfilter gedämpft werden muss.

Question 45Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aufgabe hat ein Richtkoppler in einer Sendeanlage?

  1. Er wandelt die Sendeleistung in ein NF-Signal um
  2. Er koppelt einen Teil der vor- oder rücklaufenden Leistung zum Messen aus Correct answer.
  3. Er verstärkt das Antennensignal vor dem Empfänger
  4. Er erzeugt die Trägerfrequenz aus dem Quarzoszillator

Explanation

Ein Richtkoppler koppelt gerichtet einen kleinen Teil der Leistung aus, getrennt nach vorlaufender und rücklaufender Welle. Damit lässt sich das Stehwellenverhältnis überwachen und eine Fehlanpassung der Antenne erkennen.

Question 46Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Auswirkung hat ein zu kleiner Frequenzhub bei der Frequenzmodulation auf den Störabstand?

  1. Der Störabstand steigt, weil die Bandbreite abnimmt
  2. Der Störabstand sinkt, weil der Demodulator empfindlicher auf Rauschen reagiert Correct answer.
  3. Der Störabstand hängt nur von der Sendeleistung ab
  4. Der Störabstand bleibt unabhängig vom Hub konstant

Explanation

Der FM-Demodulator wandelt Frequenzabweichungen in Amplituden um. Ein kleiner Hub bedeutet, dass auch Rauschanteile als große Frequenzabweichungen wirken, wodurch der Signal-Rausch-Abstand am Ausgang sinkt; der Gewinn der FM entsteht gerade aus einem ausreichend großen Hub.

Question 47Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Eigenschaft kennzeichnet die Einseitenbandmodulation (SSB) gegenüber der Zweiseitenbandmodulation mit Träger?

  1. Sie überträgt den Träger mit voller Leistung
  2. Sie benötigt nur etwa die halbe Bandbreite Correct answer.
  3. Sie erfordert keine Frequenzumsetzung im Sender
  4. Sie ist unempfindlich gegen Phasenfehler bei der Demodulation

Explanation

Bei SSB wird nur ein Seitenband ausgesendet, während Träger und das andere Seitenband unterdrückt werden. Dadurch halbiert sich die belegte Bandbreite gegenüber Zweiseitenband mit Träger, und die gesamte Sendeleistung trägt Information.

Question 48Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Funktion hat ein Preemphasis-Netzwerk im FM-Sender?

  1. Es hebt hohe Modulationsfrequenzen vor der Modulation an Correct answer.
  2. Es senkt die Trägerfrequenz vor dem Mischer ab
  3. Es begrenzt die Sendeleistung auf den zulässigen Wert
  4. Es filtert Störungen aus dem Empfangssignal

Explanation

Bei FM steigt die Rauschleistungsdichte am Demodulatorausgang mit der Frequenz an. Durch die Anhebung hoher Frequenzen im Sender und die entsprechende Absenkung im Empfänger wird der Störabstand bei hohen Tönen verbessert.

Question 49Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aussage über die Übertragungskapazität eines gestörten Kanals nach Shannon ist zutreffend?

  1. Eine Verdopplung der Bandbreite verdoppelt die Kapazität näherungsweise Correct answer.
  2. Die Kapazität wächst linear mit dem Signal-Rausch-Verhältnis
  3. Die Kapazität ist unabhängig vom Signal-Rausch-Verhältnis
  4. Eine Erhöhung der Sendeleistung um 3 dB verdoppelt die Kapazität stets

Explanation

Die Shannonsche Kapazität lautet C = B·log2(1+S/N). Bei festem Verhältnis S/N wirkt sich eine Verdopplung der Bandbreite direkt als Verdopplung der Kapazität aus, während die Leistung nur logarithmisch eingeht.

Question 50Fachtheorie: Kommunikations- und Informationstechnik

Welche Aufgabe hat ein Equalizer in einem Empfänger für serielle Übertragung?

  1. Er erzeugt die Sendeleistung für die Gegenrichtung
  2. Er entzerrt die durch den Kanal verzerrten Impulsformen Correct answer.
  3. Er verschlüsselt die Nutzdaten vor der Übertragung
  4. Er quantisiert das Signal mit hoher Wortbreite

Explanation

Der Kanal dämpft hohe Frequenzen stärker und verbreitert dadurch die Impulse, sodass Intersymbolinterferenz entsteht. Ein Equalizer bildet die inverse Kanalcharakteristik nach und stellt die Impulsform am Entscheider wieder her.