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Bandbreite und Signal-/Rauschverhältnis für die
A1A-Morsetelegrafie
- Bandbreitenberechnung eines A1A-Telegrafiesignals
- Das erforderliche Signal-/Rauschverhältnis (S/N) gemäß ITU
- S/N-Vergleich Computer-Digitalverfahren und
Morsetelegrafie
Die A1A-Bandbreitenberechnung
Die erforderliche Bandbeite eines A1A-Telegrafiesignals ist von der Tastgeschwindigkeit und der zulässigen
Signalverzerrung abhängig.
Bandbreitenberechnung für A1A-Telegrafie [VO-Funk 1982]:
Bn = B x K
Beispiel:
Telegrafiergeschwindigkeit 25 Wörter pro Minute (WpM)
B = 20, K = 5, ergibt die Bandbreite 100 Hz - Bezeichnung: 100HA1AAN
Bn
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Erforderliche Bandbreite in Hertz
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B
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Schrittgeschwindigkeit in Baud
CW-Umrechnung auf der Grundlage "PARIS"
( = 50 Schritte mit Wortabstand)
Baud = WpM x 50 Schritte / 60 Sekunden (1 Baud = 6/5 WpM = 6 BpM)
WPM = Baud x 60 Sekunden / 50 Schritte (1 WpM = 5 BpM)
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K
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Ein allgemeiner Zahlenfaktor, der sich entsprechend der Aussendung
ändert und von der zulässigen Signalverzerrung abhängt
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K=1
K=3
K=5
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Sehr weiche Tast-Zeichenflanken - für Hörempfang wenig
geeignet!
Hörempfang ohne Schwund - Grundwelle und dritte Oberwelle
Hörempfang mit Schwund - Grundwelle, dritte und fünfte Oberwelle
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Der Tastimpuls besteht aus einer Grundwelle und den Oberwellen. Die Anzahl der einzelnen Oberwellen begründen jeweils
ein im Ton weiches, schmalbandiges oder ein hartes, breitbandiges A1A-Telegrafiesignal. Die Anstiegszeit eines Impulses
verringert sich mit steigendem Oberwellenanteil.
Wenn nun bei K=5 bestimmte Oberwellen durch selektives Fading gelöscht werden, bleibt der verbleibende Teil gut lesbar
erhalten. Harte, breitbandige Tastungen mit steilen Zeichenflanken bringen daher bei entsprechenden Schwund-Bedingungen einen
Lesbarkeitsgewinn. Zu steile Flanken in den Telegrafiezeichen führen jedoch zu breitbandigen Störungen und müssen daher unbedingt vermieden werden.
Hier liegt auch ein Grund, warum manche kommerziellen Sender einen Extraschalter für harte Tastung besitzen. Bei einem
800-Watt Grenz- und Kurzwellensender betrug z. B. die Zeitdauer der Flanke bei Zeichenbeginn und Zeichenende jeweils 8 ms
für eine weiche, 3 ms für eine normale und 1 ms für eine harte Tastung.
Bandbreiten nach der VO-Funk-Formel:
9 BpM =
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4,5 Hz Bandbreite ohne,
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7,5 Hz Bandbreite mit Schwund
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60 BpM =
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30 Hz Bandbreite ohne,
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50 Hz Bandbreite mit Schwund
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210 BpM =
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105 Hz Bandbreite ohne,
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175 Hz Bandbreite mit Schwund
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Es ist erkennbar, dass Morse-Telegrafiesignale nur eine geringe Bandbreite benötigen. Es ist eine Betriebsart mit einer
sehr effektiven Ausnutzung der nur beschränkt verfügbaren Frequenzen.
 ITU
- Jubiläumsbriefmarke
Das erforderliche Signal-/Rauschverhältnis gemäß ITU
Das Signal-/Rauschverhältnis ist für die Qualität einer Funkverbindung maßgebend. Die Mindestwerte
für A1A - Kurzwellenverbindungen wurden in einer ITU-Empfehlung festgelegt. Die auftretenden Fehlerhäufigkeiten
bestimmten die Werte der einzelnen Sendearten.
Auszug aus der Empfehlung:
Mindeswerte
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A1A-8 Bd
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J3E/SSB
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F1B ARQ
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NF-Geräuschabstand in dB nach
Demodulation (A1A 1500 Hz)
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- stabile Bedingungen
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-4 dB
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6 dB
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- schwundbehaftete Bedingungen
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10 dB
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HF-Signal-Geräuschabstand dB/Hz
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- stabile Bedingungen
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31 dB
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47 dB
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43 dB
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- schwundbehaftete Bedingungen
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38 dB
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48 dB
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52 dB
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[Quelle: ITU-R]
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Wichtig werden diese Werte für den Funkamateur bei der Berechnung von Funkstrecken
mit Hilfe von Prognoseprogrammen. Hier wird der korrekte NF-Geräuschabstand oder der HF-Signalabstand als Eingabe
benötigt.
Weitere Grundlageninformationen im Internet sind dazu im Umfeld der Ausbreitungs-Programme VOACAP oder ITSHFBC zu finden.
S/N-Vergleich Computer-Digitalverfahren und Morsetelegrafie
Im Rahmen einer Untersuchung von KT2Q wurden mit Hilfe eines Ionosphären- Simulationsprogramms unterschiedliche
Soundkartenverfahren verglichen. Das Ziel war die Ermittlung des jeweils geringst möglichen Signal-/ Rauschabstandes.
Für jeden dieser Tests wurde der internationale Quick-Brown-Fox-Testsatz verwendet.
Im Folgenden wird der Basistest ("Direct path - no Ionospheric distortion") vorgestellt. Weitere Tests zeigten systemtypische
Unterschiede einzelner Verfahren aufgrund unterschiedlicher ionosphärischer Ausbreitungs-/ Störungsarten und
Breitengraden.
| Ergebnisse: |
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| Jason Turbo (Fast) |
-25dB |
| PSKAM10 |
-20dB |
| PSK10 |
-18dB |
Contestia 500/32
DominoEX-4
FEC-31
THROBX-4 |
-15dB
-15dB
-15dB
-15dB |
MFSK16
THOR11 |
-14dB
-14dB |
RTTYM
Contestia 500/16
CW 20 WPM |
-13dB
-13dB
-13dB |
THOR16
Olivia 500/16
MFSK31 |
-12dB
-12dB
-12dB |
Olivia 500/8
PSK31 |
-10dB
-10dB |
CHIP-64
DominoEX-11
MT63 1K
Olivia 500/4 |
-8dB
-8dB
-8dB
-8dB |
PSK63
Feld Hell |
-7dB
-7dB |
CHIP-128
RTTY 45 |
-5dB
-5dB |
| PAX2 |
-2dB |
| HFPacket (300baud) |
+1dB |
Die Ergebnisse lassen erkennen, dass im Beispiel die (20 WpM-) Morsetelegrafie gegenüber einer Reihe
von Verfahren in der Empfindlichkeit unterlegen ist. Andererseits ist aber auch zu erkennen, dass die Morsetelegrafie als ein
direktes "menschliches" Verfahren anderen Systemen weiterhin überlegen bleibt.
Weitere Hinweise zu S/N-Vergleichen finden sich in den Beschreibungen des Soundkartenprogramms MULTIPSK und in der unten
angegebenen Mailingliste.
[Quelle: Digital Mode HF Path Simulation, Yahoogroup Digitalradio, 09/2008]
Die A1A-Morsetelegrafie ist somit nicht nur die technisch einfachste Funkbetriebsart, sondern auch ein
frequenzökonomisches Übertragungsverfahren mit einer sehr hohen Sicherheit. Die Morsetelegrafie ist auch dann noch
möglich, wenn bereits viele andere Verfahren versagen. |
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© DK5KE
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