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Samples per Symbol (SPS)
Samples per Symbol ist ein Begriff aus der digitalen Signalverarbeitung, der angibt, wie viele Abtastwerte (Samples) während der Übertragung eines einzelnen Symbols erfasst oder gesendet werden. Ein Symbol repräsentiert in der Regel eine bestimmte Informationseinheit, die aus einem oder mehreren Bits besteht.
Die Anzahl der Samples pro Symbol wird oft im Zusammenhang mit der Abtastung (Sampling) eines modulierten Signals verwendet. Ein höherer Wert bedeutet, dass pro Symbol mehr Abtastwerte genommen werden, was zu einer genaueren Repräsentation des Signals führen kann, aber auch mehr Daten erfordert.
Die Wahl der Anzahl der Samples pro Symbol hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Modulationsart, der Kanaleffizienz und der Notwendigkeit zur Signalrekonstruktion. In vielen Systemen ist die Abtastrate ein Vielfaches der Symbolrate, um eine präzise Signalverarbeitung und -demodulation zu gewährleisten.
Die Anzahl der Samples pro Symbol wird oft im Zusammenhang mit der Abtastung (Sampling) eines modulierten Signals verwendet. Ein höherer Wert bedeutet, dass pro Symbol mehr Abtastwerte genommen werden, was zu einer genaueren Repräsentation des Signals führen kann, aber auch mehr Daten erfordert.
Die Wahl der Anzahl der Samples pro Symbol hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Modulationsart, der Kanaleffizienz und der Notwendigkeit zur Signalrekonstruktion. In vielen Systemen ist die Abtastrate ein Vielfaches der Symbolrate, um eine präzise Signalverarbeitung und -demodulation zu gewährleisten.
Spectral Leaking
Spectral Leakage ist ein Phänomen, das bei der Fast Fourier Transform (FFT), auftritt. Es beschreibt den Effekt, dass die Energie einer einzelnen Frequenzkomponente im Signal nicht nur in dem Frequenz-Bin (dem "Kanal" oder der "Abtastfrequenz" im Spektrum) landet, der dieser Frequenz exakt entspricht, sondern auch in benachbarte Frequenz-Bins "überläuft" oder "leckt".
Die Hauptursache für Spectral Leakage liegt in der endlichen Beobachtungsdauer des Signals, die der DFT/FFT zugrunde liegt.
Auswirkungen von Spectral Leakage:
Durch Einsatz einer geeigneten Fensterung oder durch die Anpassung der Abtastdauer kann der Effekt von Spectral Leakage reduziert werden.
Die Hauptursache für Spectral Leakage liegt in der endlichen Beobachtungsdauer des Signals, die der DFT/FFT zugrunde liegt.
Auswirkungen von Spectral Leakage:
- Reduzierte Frequenzauflösung: Benachbarte Frequenzen können verschmelzen oder schwerer zu unterscheiden sein, da ihre Energiebereiche überlappen.
- Ungenauigkeit der Amplitude: Die Amplitude einer Frequenzkomponente im entsprechenden Frequenz-Bin erscheint geringer, da ein Teil ihrer Energie in andere Bins "geleckt" ist.
- Maskierung schwacher Signale: Eine starke Frequenzkomponente kann durch ihre "Leckage" schwächere Signale in benachbarten Frequenz-Bins überdecken.
- Fehlinterpretation: Es können Frequenzen im Spektrum sichtbar werden, die nur Artefakte der Fensterung sind und nicht echten Signalanteilen entsprechen.
Durch Einsatz einer geeigneten Fensterung oder durch die Anpassung der Abtastdauer kann der Effekt von Spectral Leakage reduziert werden.
Stream Tags
Stream Tags sind eine zusätzliche Ebene an Informationen, die einem Datenstrom in GNU Radio hinzugefügt werden können. Sie sind im Wesentlichen Schlüssel-Wert-Paare, die mit bestimmten Datenpunkten im Strom verknüpft werden. Diese Tags können verwendet werden, um zusätzliche Kontextinformationen zu den Daten bereitzustellen, die über den reinen numerischen Wert hinausgehen.
Stream Tags können z.B. verwendet werden, um bestimmte Ereignisse (Paketbeginn oder -ende) oder Zustandsänderungen im Datenstrom zu markieren.
Symbolrate
Die Symbolrate (auch Baudrate genannt) ist ein Begriff aus der digitalen Signalverarbeitung und beschreibt die Anzahl der Symbole, die pro Sekunde über einen Kommunikationskanal übertragen werden. Ein Symbol repräsentiert eine definierte Informationseinheit, die aus mehreren Bits bestehen kann.
Die Symbolrate wird in Baud angegeben und unterscheidet sich von der Bitrate, die die Anzahl der übertragenen Bits pro Sekunde angibt. Wenn beispielsweise ein Symbol mehrere Bits kodiert, ist die Symbolrate geringer als die Bitrate. Die Beziehung zwischen Symbolrate und Bitrate ist: