Audio Frequency Shift Keying - LinkFang.de





Audio Frequency Shift Keying


Audio Frequency Shift Keying (AFSK) ist eine digitale Modulationsart welche auf der Frequenzumtastung (FSK) basiert und als Besonderheit als modulierendes Signal Frequenzen im Niederfrequenzbereich (NF, 16 Hz bis 20 kHz) verwendet. Im Deutschen wird das Verfahren auch Niederfrequenzumtastung bzw. Niederfrequenz-Frequenzumtastung genannt.

Verfahren

Bei der AFSK wird nicht die hochfrequente Trägerschwingung wie bei der Frequenzumtastung direkt umgetastet, sondern ein Sub-Träger in der niederfrequenter (NF). Einer digitalen „0“ (Space genannt) entspricht hierbei eine niedrige Frequenz, einer digitalen „1“ (Mark genannt) eine hohe Frequenz. Durch den die Verwendung eines Frequenzmodulierten Sub-Trägers wird eine doppelte Modulation durchgeführt.

Bell 202

Bei dem weit verbreiteten 1200 Baud AFSK werden beispielsweise die beiden Tonfrequenzen 1200 und 2200 Hz umgetastet. Die Differenz dieser beiden Tonfrequenzen (in diesem Falle also 1000 Hz) wird als Shift bezeichnet. Diese Frequenzen stammen von AT&T „Bell 202“-Modem, das direkt mit einem FM-Funkgerät verbunden wurde.

Vor- und Nachteile

Durch die Verwendungen einer leicht handhabbaren NF-Modulation als Sub-Träger ist der Aufwand für die Übertragung von digitalen Daten minimal. Es muss der Frequenzgenerator nicht direkt gesteuert werden. Die Demodulation ist auch weitgehend unkompliziert und resultiert wieder in einem NF-Signal. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist, dass durch die doppelte Modulation die Bandbreiteneffizienz sehr gering ist, siehe dazu auch Carson-Formel. Verfahren, die den HF-Träger direkt modulieren können wesentlich bandbreiteneffizienter arbeiten. Die Übertragungsqualität steigt durch die doppelte Modulation nicht wesentlich an.

AFSK wird trotz der Nachteile verwendet, weil in einfachen FM-Funkgeräten nur eine NF-Signal zur (De-)Modulation verwendet werden kann. Würde damit FSK betrieben werden, müsste das NF-Signal zwischen dem Pegel 0 und der dem Pegel für den entsprechenden Frequenzhub umgeschaltet werden, also in Rechteckform. Durch die Begrenzung des NF-Signals in der Frequenz nach unten führt das aber zu eine Hochpass-Verhalten, wodurch das Modulationssignal nicht mehr rechteckförmig vorliegen. Das modulierte Signal würde zwischen den Frequenzstufen nicht mehr klar springen, sondern eher verschmieren, was keine zuverlässige Demodulation zulässt. Auch das Einhalten der exakten Modulationspegel, die den Frequenzhub bestimmen, erweist sich als Problem. Mit der Verwendung von fertigen FSK-Modulen wie z. B. für Bell 202 für die NF-Modulation können diese Probleme bequem umgangen werden.

Anwendung

Anwendungen hat AFSK beim Funkfernschreiben unter Verwendung des Baudot-Codes sowie im Amateurfunk beim 1k2-Packet-Radio und deren Anwendung APRS, bei AMTOR und PACTOR-I.

Bei früheren 8-Bit-Computern wurden mittels AFSK Daten auf einer Datasette gespeichert. Das gleiche Verfahren kam auch bei Datenfernübertragung mittels Fax oder Modem zum Einsatz.

AFSK im Verhältnis zu SSB und FSK

Die Einseitenbandmodulation (SSB) leistet die Umsetzung (Modulation) von Niederfrequenz auf Hochfrequenz, ohne dabei die Wellenform des Signales zu ändern. Somit ist eine Übertragung eines FSK-Modulierten NF-Signales mit SSB immer noch FSK, wenn auch die Frequenzen in den Bereich der Zielfrequenz verschoben werden.

AFSK ist dann gegeben, wenn ein NF-Signal zuerst schon frequenzmoduliert wird und dann mit Frequenzmodulation zur Aussendung gebracht wird. AFSK unterscheidet sich von FSK durch die doppelte Modulation. Bei FSK wird der Hochfrequenz-Trägerfrequenz direkt mit dem digitalen Signal moduliert.

In der gleichen Bandbreite kann mit verbesserten Verfahren wie GMSK ein Vielfaches der Datenrate erzielt werden.

Klangbeispiele

Der Wikipedia-Slogan in MFSK?/i (0:35 min, 92 kB, OggVorbis)

Weblinks


Kategorien: Modulation (Technik)

Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/Audio Frequency Shift Keying (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

Änderungen: Alle Bilder mit den meisten Bildunterschriften wurden entfernt. Ebenso alle zu nicht-existierenden Artikeln/Kategorien gehenden internen Wikipedia-Links (Bsp. Portal-Links, Redlinks, Bearbeiten-Links). Entfernung von Navigationsframes, Geo & Normdaten, Mediadateien, gesprochene Versionen, z.T. ID&Class-Namen, Style von Div-Containern, Metadaten, Vorlagen, wie lesenwerte Artikel. Ansonsten sind keine Inhaltsänderungen vorgenommen worden. Weiterhin kann es durch die maschinelle Bearbeitung des Inhalts zu Fehlern gerade in der Darstellung kommen. Darum würden wir jeden Besucher unserer Seite darum bitten uns diese Fehler über den Support mittels einer Nachricht mit Link zu melden. Vielen Dank!

Stand der Informationen: August 201& - Wichtiger Hinweis: Da die Inhalte maschinell von Wikipedia übernommen wurden, ist eine manuelle Überprüfung nicht möglich. Somit garantiert LinkFang.de nicht die Richtigkeit und Aktualität der übernommenen Inhalte. Sollten die Informationen mittlerweile fehlerhaft sein, bitten wir Sie darum uns per Support oder E-Mail zu kontaktieren. Wir werden uns dann innerhalb von spätestens 10 Tagen um Ihr Anliegen kümmern. Auch ohne Anliegen erfolgt mindestens alle drei Monate ein Update der gesamten Inhalte.