Forum: HF, Funk und Felder Datenübertragung auf Niederfrequenz


von Noel P. (omikron)


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Hey,
ist es eigentlich möglich, auf einer Niederfrequenz (wie z.B. 8 Hertz) 
Daten zu übertragen? Wikipedia sagt, es können maximal 10 Bit übertragen 
werden.
Das würde ja für rudimentäre Statusübertragungen gerade noch so 
ausreichen, z.B. Koordinaten.
Kann jemand Licht in die Sache bringen?

- Omikron

von DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite


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Noel P. schrieb:
> Wikipedia sagt, es können maximal 10 Bit übertragen
> werden.

Meinst Du 10 Bit pro Sekunde?

Wir haben vor Jahrzehnten mit "Gleichstrom- Daten- Nahübertragung" (GDN) 
gearbeitet. Das waren aber auch ein paar kBit / Sekunde.

von Elektrofan (Gast)


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> ... es können maximal 10 Bit übertragen werden.

Das hängt von der Zeit für die Datenübertragung und von der
(Frequenz-)Breite und dem Signal-Rauschabstand des Übertragungskanals
ab.

Shannon-Hartley-Gesetz

von Rene (Gast)


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Geht, eben langsam.
Wird so bei Suchbohrungen z.B. in der Oel-Industrie gemacht. Sind dann 
allerdings Druckwellen, die von unten kommen.
KR
Rene

von Daten Experte (Gast)


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Noel P. schrieb:
> Kann jemand Licht in die Sache bringen?

Daten kann man immer übertragen, auch bei beliebiger
Niederfrequenz.

Die niedrigste Freuenz für Datenübertragung die mir aktuell
einfällt wären Rauchzeichen. Auch eine Datenübertragung.

von Noel P. (omikron)


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Danke für die Aufklärung, ich werde mich da noch einmal einlesen.

von Häuptling kackende Korinthe (Gast)


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Daten Experte schrieb:
> Die niedrigste Freuenz für Datenübertragung die mir aktuell
> einfällt wären Rauchzeichen. Auch eine Datenübertragung.

die Datenrate ist zwar gering, die Trägerfrequenz ist aber sehr hoch, da 
Rauchzeichen mit Licht im sichtbaren Spektrum übertragen werden.

https://de.wikipedia.org/wiki/Extremely_Low_Frequency

von Günter Lenz (Gast)


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Morsetelegrafie zum Beispiel ist auch eine Datenübertragung
mit sehr niedriger Frequenz. Da reichen 8Hz Bandbreite
dicke aus. Oder bei alter Telefontechnik, da wurden Zahlen
(Rufnummer) mit einem Drehnummernschalter gesendet, 10Hz.
Oder bei Fernschreiber, da reichten 50Hz.
Funkamateure machen auf Langwelle Experimente mit
extrem schmaler Bandbreite, da wird ein Buchstabe
pro Minute übertragen. Daten langsam übertragen ist
also garnicht so ungewöhnlich.

von Funkbummi (Gast)


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> da wird ein Buchstabe pro Minute übertragen

Schneller können die alten T.A.P.R.-Greise ja auch nicht mehr lesen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Drahtgebunden oder Drahtlos? Drahtgebunden ist ja noch vom Telefonmodem 
oder auch Packet-Radio (AFSK audio frequency shift keying) bekannt. 
Drahtlos über größere Entfernungen wird schwieriger, die Antennen haben 
bei Niederfrequenz eine sehr geringen Wirkungsgrad.

von Wolfgang (Gast)


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Noel P. schrieb:
> ist es eigentlich möglich, auf einer Niederfrequenz (wie z.B. 8 Hertz)
> Daten zu übertragen? Wikipedia sagt, es können maximal 10 Bit übertragen
> werden.

Die Symbolrate liegt dann noch etwas darunter. Wieviel Bits du in einem 
Symbol übertragen kannst, hängt vom Signal-Rauschabstand ab.
Mit 1024-QAM kannst du z.B. 10 Bit pro Symbol übertragen, mit 4096-QAM 
wären es 12 Bit pro Symbol (Störabstand mindestens 36 dB).
https://de.wikipedia.org/wiki/Quadraturamplitudenmodulation

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Günter Lenz schrieb:
> Morsetelegrafie zum Beispiel ist auch eine Datenübertragung
> mit sehr niedriger Frequenz. Da reichen 8Hz Bandbreite dicke aus.

Aber nur für QRS. :-)

Mehr Daten bekommt man unter, wenn man außer im Zeit- auch im
Amplitudenbereich modulieren kann.  So entstanden ja dann die immer
höheren Datenraten der Modems, die allesamt nach wie vor in einem
Basisband von etwa 3 kHz unterkommen mussten.

von soso... (Gast)


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Man kann unbegrenzt viele Daten übertragen. Theoretisch.

Die Symbolrate ist begrenzt, das schon. Aber wieviele Daten ein Symbol 
enthält, kann man so nicht sagen. Wurde ja schon angeführt.

Ein Einfacheres Beispiel als QAM:
Man ändert die Spannung auf einer Leitung pro Sekunde 8 mal, kann das 
aber auf 256 Stufen auflösen. Dann hätte man 64Bit übertragen mit 8Hz.

Lustigerweise ist die nötige Bandbreite dann ziemlich ähnlich, als würde 
man 64 Hz verwenden.

Man kann DIESES Verfahren (!) also nicht nutzen, um über einen Kanal mit 
8Hz Bandbreite 64bit zu übertragen. Wie sich das bei QAM verhält, dazu 
bin ich zu faul um das nachzulesen.

von Marek N. (Gast)


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soso... schrieb:
> Man kann unbegrenzt viele Daten übertragen. Theoretisch.
>
> Die Symbolrate ist begrenzt, das schon. Aber wieviele Daten ein Symbol
> enthält, kann man so nicht sagen. Wurde ja schon angeführt.
>
> Ein Einfacheres Beispiel als QAM:
> Man ändert die Spannung auf einer Leitung pro Sekunde 8 mal, kann das
> aber auf 256 Stufen auflösen. Dann hätte man 64Bit übertragen mit 8Hz.
>
> Lustigerweise ist die nötige Bandbreite dann ziemlich ähnlich, als würde
> man 64 Hz verwenden.
>
> Man kann DIESES Verfahren (!) also nicht nutzen, um über einen Kanal mit
> 8Hz Bandbreite 64bit zu übertragen. Wie sich das bei QAM verhält, dazu
> bin ich zu faul um das nachzulesen.

Die widersprichst dir selbst!
Die Symbolrate bestimmt die Bandbreite des Signals. Die Impulsformung 
bestimmt die spektrale Maske.

Wenn du ein mal pro Sekunde die Spannung auf einen von 256 verschiedenen 
Werten änderst. Hast du mit jedem Symbol 8 bit pro Sekunde übertragen, 
aber nur so eine Bandbreite belegt, wie wenn du nur den mit 1 Hz den 
Strom ein- und ausschaltest.

von Günter Lenz (Gast)


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Jörg W. schrieb:
>Günter Lenz schrieb:
>> Morsetelegrafie zum Beispiel ist auch eine Datenübertragung
>> mit sehr niedriger Frequenz. Da reichen 8Hz Bandbreite dicke aus.
>
>Aber nur für QRS. :-)

Ich meinte mit den 8Hz jetzt nicht eine Trägerfrequenz
sondern die Telegrafiezeichen selbst. Denkbar wäre
zum Beispiel eine Drahtgebundene Verbindung auf dem
ein Telefongespräch geführt wird, 300Hz bis 3kHz, und
gleichzeitig Morsezeichen übertragen werden. Beides
wird über eine Frequenzweiche auf eine Leitung
zusammengeführt. Das Telefongespräch wird dabei
von der Telegrafieübertragung nicht gestört.
Die Morsezeichen werden dann mit einem Morseschreiber
empfangen, oder wenn man es akustisch haben möchte,
tastet ein Relais ein Tongenerator.

von soso... (Gast)


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Marek N. schrieb:
> Die widersprichst dir selbst!
> Die Symbolrate bestimmt die Bandbreite des Signals. Die Impulsformung
> bestimmt die spektrale Maske.

Man verzeihe mir bitte, wenn  ich die Begriffe der Kommunikationstheorie 
durcheinanderbringe ;-)

In meinem Beispiel ist es doch so:
Wenn die Leitung eine Bandbreite von 8Hz hat, kann sich Spannung nur mit 
50ms Zeitkonstante ändern.
Nötig ist ein Fehler von <1/256 um das Symbol mit 8Bit fehlerfrei zu 
übertragen, und dazu ist eine sehr viel kürzere Zeitkonstante (aka 
höhere Bandbreite) nötig. Bin zu faul um das zu berechnen, möglich ist 
es aber.

D.h. in meinem Beispiel ist die Bandbreite des Kanals davon abhängig, 
wie das Symbol beschaffen ist. Mehr Bits im Symbol -> höhere Bandbreite 
nötig.

Für mein Beispiel, und nur dafür, behaupte ich das.
Ich erhebe keinen Anspruch auf Allgemeingültigkeit.

Ich komme eher von der Analogseite, und dort ist es ein Faktum, dass 
Genauigkeit und Bandbreite zusammnhängen - niedrige Geschwindigkeit mit 
hoher Genauigkeit ist das gleiche wie hohe Genauigkeit mit niedriger 
Geschwindigkeit.

von Marek N. (Gast)


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soso... schrieb:
> Mehr Bits im Symbol -> höhere Bandbreite
> nötig.

Nein, nein, nein!
Shannon rotiert gerade im Grabe!

Ob ein Signal jetzt von 0 auf 255 V springt, oder von 126 V auf 127 V 
ändert doch an der Bandbreite nix.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Günter Lenz schrieb:
>>> Morsetelegrafie zum Beispiel ist auch eine Datenübertragung
>>> mit sehr niedriger Frequenz. Da reichen 8Hz Bandbreite dicke aus.
>>
>> Aber nur für QRS. :-)
>
> Ich meinte mit den 8Hz jetzt nicht eine Trägerfrequenz
> sondern die Telegrafiezeichen selbst.

Mir schon klar.

60 ZpM (nach „PARIS“) braucht ungefähr 100 ms Taktzeit (pro Punkt oder 
kurzer Pause), das macht 5 Hz höchste Signalfrequenz (bspw. während 
einer „Irrung“).  Mit einem 8 Hz breiten Kanal kannst du das noch 
übertragen, aber viel schneller als das nicht mehr (und anhören möchte 
sich das „Geklingel“ mit den verschliffenen Flanken ohnehin keiner ;).

von (prx) A. K. (prx)


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soso... schrieb:
> Ich komme eher von der Analogseite, und dort ist es ein Faktum, dass
> Genauigkeit und Bandbreite zusammnhängen - niedrige Geschwindigkeit mit
> hoher Genauigkeit ist das gleiche wie hohe Genauigkeit mit niedriger
> Geschwindigkeit.

Wenn du "Genauigkeit" durch "Rauschen" ersetzt, kommst du der Sache hier 
näher. Denn je höher die Bitrate bei gleicher Frequenz sein soll, desto 
grösser muss der Rauschabstand sein.

: Bearbeitet durch User
von Marek N. (Gast)


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Und schon bald werden wir uns die Kanalkapazität hergelitten haben: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Kanalkapazit%C3%A4t#AWGN-Kanal

von Georg G. (df2au)


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Günter Lenz schrieb:
> Drahtgebundene Verbindung auf dem
> ein Telefongespräch geführt wird, 300Hz bis 3kHz, und
> gleichzeitig Morsezeichen übertragen werden.

Ähnliches gab es vor Jahr und Tag auf einigen Relaisfunkstellen. 
Zusätzlich zur Sprache wurde Fernschreiben mit 45.45Bd übertragen. Das 
ging prima und beide Seiten waren zufrieden.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Noel.

Noel P. schrieb:

> ist es eigentlich möglich, auf einer Niederfrequenz (wie z.B. 8 Hertz)
> Daten zu übertragen? Wikipedia sagt, es können maximal 10 Bit übertragen
> werden.

Naja, es geht halt langsam.

> Das würde ja für rudimentäre Statusübertragungen gerade noch so
> ausreichen, z.B. Koordinaten.
> Kann jemand Licht in die Sache bringen?

Die mir bekannte tiefste Trägerfrequenz ist 76Hz vom Projekt Sanguine:
https://fas.org/nuke/guide/usa/c3i/fs_clam_lake_elf2003.pdf
bzw. 82Hz für das ZEVS Projekt.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

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