SCS PTC-II Handbuch Seite 242

16. Grundlagen
Information steckt bei PACTOR-II in der Phase der beiden Töne, genauer gesagt in der
Phasendifferenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Informationsschritten. Das Stichwort
Schritt muß in diesem Zusammenhang genauer erklärt werden, um eine sehr wichtige Ei-
genschaft der PACTOR-II-Modulation, nämlich die Impulsformung, verstehen zu können.
Der FSK-Standard setzt durchweg rechteckige Schritte ein: Bei 100-Bd-Betrieb wird z. B.
genau 10 msec lang der höhere Ton (Mark) gesendet, falls eine logische 1 übermittelt wer-
den soll, oder 10 msec lang der tiefere Ton, falls eine logische 0 signalisiert werden soll.
Jeder Schritt dauert also bei 100 Bd exakt 10 msec und fängt ganz abrupt (also rechteckig)
an bzw. hört genauso spontan wieder auf. Diese spontane Umtastung erzeugt ein relativ
breites Spektrum, das bei 2-Ton-FSK nur deshalb noch tolerierbar bleibt, weil während der
Umtastung der Töne keine Phasensprünge auftreten (falls ein ordentlicher Modulator diese
Aufgabe ausführt). Bei Phasenmodulation liegt es in der Natur der Sache, daß zwischen den
einzelnen Schritten Phasensprünge auftreten. Ein rechteckig moduliertes PSK-Signal weist
deshalb ein sehr breites Spektrum auf und sollte auf den allerorts viel zu engen Kurzwel-
lenbändern nicht eingesetzt werden. Die Anzahl von Schritten pro Sekunde bezeichnet man
übrigens als Schrittgeschwindigkeit, etwas ungenauer auch als Baudrate.
Harry Nyquist, einer der berühmtesten frühen Nachrichtentechniker, entwickelte bereits
Ende der zwanziger Jahre ein mathematisches Modell, das den Zusammenhang zwischen
Bandbreite und möglicher Schrittgeschwindigkeit beschreibt und letztendlich zu seinem
Abtasttheorem führte. Aus seinen Arbeiten ging eine besondere Schritt- bzw. Impulsform
hervor, die ideale Eigenschaften für die Nachrichtenübertragung über elektrische Pfade
aufweist. Ein Spezialfall dieses Modells mit einer weiteren günstigen Eigenschaft führt zu
den sogenannten Raised-Cosine-Impulsen (Für Insider: Die Form des Spektrums gleicht
einer um 1 angehobenen bzw. quadrierten Cosinus-Funktion.). Die Besonderheiten der
Raised-Cosine-Pulse (RC-Pulse) im einzelnen:
1. Die Bandbreite des auf einen Träger modulierten Spektrums der RC-Pulse ist im Ideal-
fall nur das Doppelte der Schrittgeschwindigkeit (in Hertz) – ohne jegliche Nebenzipfel
oder Nebenwellen. In der Praxis erreicht man üblicherweise Dämpfungswerte der Ne-
benausstrahlungen von etwa -50 dB.
2. An den Abtastzeitpunkten (z. B. alle 10 msec bei Schrittgeschwindigkeit 100 /sec) wei-
sen die RC-Pulse bis auf den richtigen Zeitpunkt jeweils Nulldurchgänge auf. Dies
bedeutet, daß die Impulse in Schrittabständen komplett überlappt werden dürfen, ob-
wohl sie selbst z. B. die vierfache Länge der rechnerischen Schrittlänge aufweisen. Dies
führt zu einer sehr hohen Informationsdichte. Um diesen Zusammenhang zu verdeutli-
chen, wurden in Abbildung
100-Bd-RC-Impuls markiert.
3. Auch das Gesamtsignal von wahllos überlappten RC-Impulsen weist zwischen den
Abtastzeitpunkten immer einen Nulldurchgang auf. Dieser Nulldurchgang ermöglicht,
zeitliche Fehler zu messen und damit das PACTOR-II-System in Synchronisation zu
halten.
Es liegt auf der Hand, zwei der RC-modulierten Signale mit einem Abstand von 200 Hz
(Shift) parallel zu verwenden. Man erhält dadurch ein Gesamtsignal mit einer Bandbrei-
te von 450 Hz bei minus 50 dB. PACTOR-II benutzt genau dieses Modulationsschema
mit zwei Tönen und einer Schrittgeschwindigkeit von 100 /sec. Dies ist ein relativ nied-
riger Wert und erweist sich als sehr guter Kompromiß zwischen Robustheit im Rauschen
und Unanfälligkeit gegen Multipath-Effekte. Da zwei Töne parallel arbeiten, erreicht das
PACTOR-II-System eine Gesamt-Schrittrate von 200 /sec. Man setzt übrigens auf Kurzwel-
le deshalb differentielles PSK ein, weil die Signale viel zu instabil und gestört sind, bzw.
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16.1 auf der nächsten Seite die Abtastzeitpunkte an einem