NCOI Telecommunicatie Tijn Heijkoop
Samenvatting Telecommunicatie Fundamenten
NCOI HBO-bachelor elektrotechniek
1. INFORMATIESIGNALEN ............................................................................................................................ 3
2. VERSTERKING, DEMPING EN SIGNAALNIVEAU ......................................................................................... 4
3. STOORSIGNALEN ..................................................................................................................................... 5
3.1. EMI .......................................................................................................................................................... 5
3.2. RUISSIGNALEN ............................................................................................................................................. 5
4. FOURIER-ANALYSE .................................................................................................................................. 7
4.1. DE FOURIER-REEKS VAN EEN SYMMETRISCHE BLOKSPANNING ................................................................................ 7
4.2. DE FOURIER-REEKS VAN EEN SYMMETRISCHE ZAAGTANDSPANNING ......................................................................... 7
4.3. DE FOURIER-REEKS VAN EEN DRIEHOEKSPANNING ............................................................................................... 7
4.4. DE FOURIERREEKS VAN EEN PULSSPANNING ....................................................................................................... 8
4.5. INFORMATIESIGNALEN ................................................................................................................................... 8
4.6. BANDBREEDTE ............................................................................................................................................. 8
5. SIGNAALVERVORMING.......................................................................................................................... 10
5.1. VERVORMING ............................................................................................................................................ 10
6. FREQUENTIECONVERSIE ........................................................................................................................ 12
6.1. FREQUENTIECONVERSIE ............................................................................................................................... 12
6.2. FREQUENTIEDELING .................................................................................................................................... 13
7. ANALOGE MODULATIEMETHODEN ........................................................................................................ 15
7.1. AMPLITUDEMODULATIE ............................................................................................................................... 15
7.2. ZIJBANDMODULATIE .................................................................................................................................... 16
7.3. HOEKMODULATIE ....................................................................................................................................... 17
8. ANALOGE DEMODULATIEMETHODEN ................................................................................................... 19
8.1. AMPLITUDEDEMODULATIE............................................................................................................................ 19
8.2. FREQUENTIE-DEMODULATOREN .................................................................................................................... 20
9. PULSCODEMODULATIE .......................................................................................................................... 22
9.1. KWANTISERING BIJ LINEAIRE KWANTISERING..................................................................................................... 22
9.2. KWANTISERING BIJ NIET-LINEAIRE KWANTISERING ............................................................................................. 22
9.3. PULSCODEMODULATIE (PCM) ..................................................................................................................... 23
9.4. PULSMODULATIEMETHODEN ......................................................................................................................... 24
9.5. DIGITALE MODULATIEMETHODEN .................................................................................................................. 25
9.6. ANALOGE DATAMODULATIEMETHODEN .......................................................................................................... 27
10. SCHAKEL- EN MULTIPLEXTECHNIEKEN ............................................................................................... 29
10.1. GESCHAKELDE VERBINDINGEN ................................................................................................................... 29
10.2. CIRCUIT SWITCHING ................................................................................................................................ 29
10.3. MESSAGE SWITCHING ............................................................................................................................. 29
10.4. PACKET SWITCHING ................................................................................................................................. 29
10.5. MULTIPLEXERS ....................................................................................................................................... 30
11. FREQUENTIESYNTHESE ...................................................................................................................... 32
1
,NCOI Telecommunicatie Tijn Heijkoop
11.1. PLL PRINCIPE ........................................................................................................................................ 32
11.2. FREQUENCY LOCKING .............................................................................................................................. 33
11.3. FREQUENTIESYNTHESESYSTEMEN ............................................................................................................... 33
12. TRANSMISSIELEIDINGEN .................................................................................................................... 35
12.1. KWASI- EN NIET-KWASI STATIONAIR GEDRAG VAN KOPEREKABELS ..................................................................... 35
12.2. KARAKTERISTIEKE IMPEDANTIE VAN EEN KABEL ............................................................................................. 35
12.3. VERKORTINGSFACTOR .............................................................................................................................. 35
12.4. LOPENDE EN STAANDE GOLVEN OP EEN LEIDING ............................................................................................ 36
12.5. REFLECTIE ............................................................................................................................................. 36
12.6. STAANDE GOLF VERHOUDING .................................................................................................................... 37
12.7. KABELDEMPING ...................................................................................................................................... 37
12.8. LECHER LEIDINGEN .................................................................................................................................. 38
13. GLASVEZELKABEL ............................................................................................................................... 39
13.1. VOORTPLANTING GLASVEZELKABEL ............................................................................................................. 39
13.2. OPBOUW GLASVEZELKABEL ....................................................................................................................... 39
13.3. MODES ................................................................................................................................................ 39
13.4. EIGENSCHAPPEN GLASVEZELKABELS ............................................................................................................ 40
13.5. BANDBREEDTE VAN EEN GLASVEZELKABEL .................................................................................................... 41
13.6. GLASVEZELTRANSMISSIE........................................................................................................................... 41
13.7. OPTISCHE MODULATIETECHNIEKEN............................................................................................................. 42
2
,NCOI Telecommunicatie Tijn Heijkoop
1. INFORMATIESIGNALEN
Het begrip informatie kunnen we omschrijven als dat wat meer zekerheid of bekendheid geeft.
Er worden twee soorten elektrische signalen gebruikt voor het overdragen van informatie
• Analoge signalen (tijd- en amplitude continu)
• Digitale signalen (tijd- en amplitude discreet).
Een digitaal signaal met slechts twee waarden (vaak 1 of 0) wordt een binair signaal genoemd.
Informatiestroom is de hoeveelheid informatie die een informatiebron per seconden levert in bps (bits
per seconde).
Informatiesignalen zijn tijdens transport onderhevig aan storende invloeden, die kunnen leiden tot
fouten. Om de overdracht betrouwbaarder te maken worden er controle bits toegevoegd. Hierdoor
kunnen fouten gedetecteerd en hersteld worden. Deze toegevoegde informatie wordt redundantie
genoemd.
3
, NCOI Telecommunicatie Tijn Heijkoop
2. VERSTERKING, DEMPING EN SIGNAALNIVEAU
Bij het verwerken en/of bewerken van elektrische signalen zijn twee onderdelen belangrijk.
• Signaalversterking (positief)
• Signaaldemping (negatief)
Om de signaalversterking of demping aan te kunnen geven gebruiken we de verhouding tussen de uit-
en ingangsspanning of het uit- en ingangsvermogen uitgedrukt in een verhoudingsgetal. Dit
verhoudingsgetal geeft dan weer het aantal malen dat een signaal is versterkt of gedempt.
Bij het versterken van elektrische signalen wordt het gelijkstroomvermogen omgezet in
signaalvermogen. Een signaal versterker wordt hierdoor een actief netwerk genoemd.
Een signaalversterking hoeft niet altijd het signaal versterk te worden. Denk hierbij aan een versterker
dat alleen signalen met specifiek aangeduide frequenties versterkt en andere achterwegen laat. Zon
netwerk wordt vaak een actief filter genoemd.
Bij het dempen van elektrische signalen gaat de elektrische energie van het informatiesignaal
gedeeltelijk of volledig verloren. Een netwerk waarin signaal demping optreedt wordt vaak een passief
netwerk genoemd.
De (deci)Bel is de verhouding tussen vermogens. Hierdoor is dit een uitstekende eenheid om de
spanningsversterking of spanningsdemping in uit te drukken. In de praktijk is de eenheid bel een te
grote maat. Hierom wordt vaak deciBel (dB) gebruikt. 1 Bel = 10 deciBel.
Bij signaalversterking zal de maat dB positief (+) zijn, bij signaaldemping is de maat dB negatief (-).
Decibel kan als relatieve en absolute maat toegepast worden
Decibel als relatieve maat:
Een vermogensversterker heeft een toevoer van 10W en een afgifte (uitgang) van 100W. De
vermogensversterking bedraagt 10x. = 10 dB
Wordt een signaal van 1W toegevoerd met een afgifte van 10W heeft dit weer een
vermogensversterking van 10x dus 10 dB.
Hierin is het zichtbaar dat de versterking bij verschillende waardes nog steeds gelijk is aan 10 dB. We
zeggen dan dat de dB relatief is.
Decibel als absolute maat:
Vaak wordt het signaal gemeten vanaf een referentieniveau. Dit wordt ook wel het nul niveau genoemd.
Dit nul niveau wordt gelijkgesteld aan 0 dB.
Het referentieniveau kan zowel voor vermogen als spanning worden vastgesteld. Indien dit het geval is
wordt de maat dB vaak gevolgd door een index zoals: dBmV
dBmV heeft dan een nul-niveau van 1mV.
4
Samenvatting Telecommunicatie Fundamenten
NCOI HBO-bachelor elektrotechniek
1. INFORMATIESIGNALEN ............................................................................................................................ 3
2. VERSTERKING, DEMPING EN SIGNAALNIVEAU ......................................................................................... 4
3. STOORSIGNALEN ..................................................................................................................................... 5
3.1. EMI .......................................................................................................................................................... 5
3.2. RUISSIGNALEN ............................................................................................................................................. 5
4. FOURIER-ANALYSE .................................................................................................................................. 7
4.1. DE FOURIER-REEKS VAN EEN SYMMETRISCHE BLOKSPANNING ................................................................................ 7
4.2. DE FOURIER-REEKS VAN EEN SYMMETRISCHE ZAAGTANDSPANNING ......................................................................... 7
4.3. DE FOURIER-REEKS VAN EEN DRIEHOEKSPANNING ............................................................................................... 7
4.4. DE FOURIERREEKS VAN EEN PULSSPANNING ....................................................................................................... 8
4.5. INFORMATIESIGNALEN ................................................................................................................................... 8
4.6. BANDBREEDTE ............................................................................................................................................. 8
5. SIGNAALVERVORMING.......................................................................................................................... 10
5.1. VERVORMING ............................................................................................................................................ 10
6. FREQUENTIECONVERSIE ........................................................................................................................ 12
6.1. FREQUENTIECONVERSIE ............................................................................................................................... 12
6.2. FREQUENTIEDELING .................................................................................................................................... 13
7. ANALOGE MODULATIEMETHODEN ........................................................................................................ 15
7.1. AMPLITUDEMODULATIE ............................................................................................................................... 15
7.2. ZIJBANDMODULATIE .................................................................................................................................... 16
7.3. HOEKMODULATIE ....................................................................................................................................... 17
8. ANALOGE DEMODULATIEMETHODEN ................................................................................................... 19
8.1. AMPLITUDEDEMODULATIE............................................................................................................................ 19
8.2. FREQUENTIE-DEMODULATOREN .................................................................................................................... 20
9. PULSCODEMODULATIE .......................................................................................................................... 22
9.1. KWANTISERING BIJ LINEAIRE KWANTISERING..................................................................................................... 22
9.2. KWANTISERING BIJ NIET-LINEAIRE KWANTISERING ............................................................................................. 22
9.3. PULSCODEMODULATIE (PCM) ..................................................................................................................... 23
9.4. PULSMODULATIEMETHODEN ......................................................................................................................... 24
9.5. DIGITALE MODULATIEMETHODEN .................................................................................................................. 25
9.6. ANALOGE DATAMODULATIEMETHODEN .......................................................................................................... 27
10. SCHAKEL- EN MULTIPLEXTECHNIEKEN ............................................................................................... 29
10.1. GESCHAKELDE VERBINDINGEN ................................................................................................................... 29
10.2. CIRCUIT SWITCHING ................................................................................................................................ 29
10.3. MESSAGE SWITCHING ............................................................................................................................. 29
10.4. PACKET SWITCHING ................................................................................................................................. 29
10.5. MULTIPLEXERS ....................................................................................................................................... 30
11. FREQUENTIESYNTHESE ...................................................................................................................... 32
1
,NCOI Telecommunicatie Tijn Heijkoop
11.1. PLL PRINCIPE ........................................................................................................................................ 32
11.2. FREQUENCY LOCKING .............................................................................................................................. 33
11.3. FREQUENTIESYNTHESESYSTEMEN ............................................................................................................... 33
12. TRANSMISSIELEIDINGEN .................................................................................................................... 35
12.1. KWASI- EN NIET-KWASI STATIONAIR GEDRAG VAN KOPEREKABELS ..................................................................... 35
12.2. KARAKTERISTIEKE IMPEDANTIE VAN EEN KABEL ............................................................................................. 35
12.3. VERKORTINGSFACTOR .............................................................................................................................. 35
12.4. LOPENDE EN STAANDE GOLVEN OP EEN LEIDING ............................................................................................ 36
12.5. REFLECTIE ............................................................................................................................................. 36
12.6. STAANDE GOLF VERHOUDING .................................................................................................................... 37
12.7. KABELDEMPING ...................................................................................................................................... 37
12.8. LECHER LEIDINGEN .................................................................................................................................. 38
13. GLASVEZELKABEL ............................................................................................................................... 39
13.1. VOORTPLANTING GLASVEZELKABEL ............................................................................................................. 39
13.2. OPBOUW GLASVEZELKABEL ....................................................................................................................... 39
13.3. MODES ................................................................................................................................................ 39
13.4. EIGENSCHAPPEN GLASVEZELKABELS ............................................................................................................ 40
13.5. BANDBREEDTE VAN EEN GLASVEZELKABEL .................................................................................................... 41
13.6. GLASVEZELTRANSMISSIE........................................................................................................................... 41
13.7. OPTISCHE MODULATIETECHNIEKEN............................................................................................................. 42
2
,NCOI Telecommunicatie Tijn Heijkoop
1. INFORMATIESIGNALEN
Het begrip informatie kunnen we omschrijven als dat wat meer zekerheid of bekendheid geeft.
Er worden twee soorten elektrische signalen gebruikt voor het overdragen van informatie
• Analoge signalen (tijd- en amplitude continu)
• Digitale signalen (tijd- en amplitude discreet).
Een digitaal signaal met slechts twee waarden (vaak 1 of 0) wordt een binair signaal genoemd.
Informatiestroom is de hoeveelheid informatie die een informatiebron per seconden levert in bps (bits
per seconde).
Informatiesignalen zijn tijdens transport onderhevig aan storende invloeden, die kunnen leiden tot
fouten. Om de overdracht betrouwbaarder te maken worden er controle bits toegevoegd. Hierdoor
kunnen fouten gedetecteerd en hersteld worden. Deze toegevoegde informatie wordt redundantie
genoemd.
3
, NCOI Telecommunicatie Tijn Heijkoop
2. VERSTERKING, DEMPING EN SIGNAALNIVEAU
Bij het verwerken en/of bewerken van elektrische signalen zijn twee onderdelen belangrijk.
• Signaalversterking (positief)
• Signaaldemping (negatief)
Om de signaalversterking of demping aan te kunnen geven gebruiken we de verhouding tussen de uit-
en ingangsspanning of het uit- en ingangsvermogen uitgedrukt in een verhoudingsgetal. Dit
verhoudingsgetal geeft dan weer het aantal malen dat een signaal is versterkt of gedempt.
Bij het versterken van elektrische signalen wordt het gelijkstroomvermogen omgezet in
signaalvermogen. Een signaal versterker wordt hierdoor een actief netwerk genoemd.
Een signaalversterking hoeft niet altijd het signaal versterk te worden. Denk hierbij aan een versterker
dat alleen signalen met specifiek aangeduide frequenties versterkt en andere achterwegen laat. Zon
netwerk wordt vaak een actief filter genoemd.
Bij het dempen van elektrische signalen gaat de elektrische energie van het informatiesignaal
gedeeltelijk of volledig verloren. Een netwerk waarin signaal demping optreedt wordt vaak een passief
netwerk genoemd.
De (deci)Bel is de verhouding tussen vermogens. Hierdoor is dit een uitstekende eenheid om de
spanningsversterking of spanningsdemping in uit te drukken. In de praktijk is de eenheid bel een te
grote maat. Hierom wordt vaak deciBel (dB) gebruikt. 1 Bel = 10 deciBel.
Bij signaalversterking zal de maat dB positief (+) zijn, bij signaaldemping is de maat dB negatief (-).
Decibel kan als relatieve en absolute maat toegepast worden
Decibel als relatieve maat:
Een vermogensversterker heeft een toevoer van 10W en een afgifte (uitgang) van 100W. De
vermogensversterking bedraagt 10x. = 10 dB
Wordt een signaal van 1W toegevoerd met een afgifte van 10W heeft dit weer een
vermogensversterking van 10x dus 10 dB.
Hierin is het zichtbaar dat de versterking bij verschillende waardes nog steeds gelijk is aan 10 dB. We
zeggen dan dat de dB relatief is.
Decibel als absolute maat:
Vaak wordt het signaal gemeten vanaf een referentieniveau. Dit wordt ook wel het nul niveau genoemd.
Dit nul niveau wordt gelijkgesteld aan 0 dB.
Het referentieniveau kan zowel voor vermogen als spanning worden vastgesteld. Indien dit het geval is
wordt de maat dB vaak gevolgd door een index zoals: dBmV
dBmV heeft dan een nul-niveau van 1mV.
4
