Continuous wave
Continuous wave, abgekürzt CW, englisch für „kontinuierliche Welle“ (auch: continuous waveform), bezeichnet ein ungedämpftes, also zeitlich stationäres elektrisches Signal. Es gibt jedoch es keine allgemein gültige Definition für CW, da eine kontinuierliche Aussendung je nach verwendeter Modulationsart und Anwendung unterschiedlich genutzt wird und unterscheidet sich z. B. wie folgt:
Die ITU unterscheidet, ob es sich bei der Sendung einer Continuous Waveform um einen unmodulierten Träger ohne jegliche Modulation handelt, was als »Emission of an unmodulated carrier« (Designation of Emission, dt. Klassifizierung der Sendung) »NON«[1]Sub-Section IIA §6 1.1) definiert wurde oder ob es sich um das kontinuierliche Senden eines modulierten Hauptträgers (Main Carrier) bzw. mehreren modulierten Trägern handelt, wozu es je nach Modulationsart notwendigerweise weitere Unterscheidungen in der Klassifizierung der Sendung gibt.[1]
Für eine Störverträgkeitsbetrachtungen zwischen Funkanwendungen, die unterschiedliche Modulationen verwenden, ist jedoch eine genaue Unterscheidung bzw. Definition der Modulationsparamter notwendig. So hat z. B. ein unmodulierter Träger eine weitaus kleinere Störwirkung beim Empfang und Detektierung von gepulsten Signalen als Sendungen, die von einem modulierten Hauptträger bzw. mehreren modulierten Trägern stammen.
Bei ICAO (International Civil Aviation Organization) wird CW im ICAO Annex 10 für die unmodulierte Oszillator-Störstrahlung verwendet, die z. B. aus anderen Empfängern stammen, die im Bereich 960 bis 1215 MHz betrieben werden.[2]
CW wird z. B. im Amateurfunk als Synonym für Telegrafie, d. h. die (manuelle) Tastung von (un-)modulierten Trägern und auch die tönende Telegrafie bei Tastung von Tönen zur Übertragung von Zeichen im Morsecode verwendet. Während die Bezeichnung Continuous Wave für die Tastung von Tönen formal richtig ist, stimmt diese jedoch nicht für die Tastung von (un-)modulierten Trägern, da die Träger nicht kontinuierlich vorliegen bzw. gesendet werden.
Geschichte
BearbeitenAm Beginn von Funk- und Radiotechnik im Ausgang des 19. Jahrhunderts, erfolgte Morsetelegrafie durch Aussendungen in Form von durch Ein-/Aus-Tastung unterbrochenen abgestrahlten Wellen (Skizze). Die ersten funktionsfähigen Sender zur drahtlosen Übertragung von Morsebuchstaben waren elektrische Funkensender wie Knall-, Stoß- und Löschfunkensender.
Sie sendeten, indem ein Kondensator immer abwechselnd aufgeladen und dann über die Sendespule in Form eines Funkendurchschlags entladen wurde. Dieser ständig wiederholte Vorgang erzeugte gedämpfte, unterbrochene Wellen mit durch das Aufladen bedingten regelmäßigen Pausen. Deshalb sowie wegen ihrer sehr großen Bandbreite, der häufiger möglichen Interferenzen wegen noch zu mangelhafter Frequenzselektion und des lauten Knalls bei jedem Absetzen des Sendefunkens waren diese Apparaturen aus späterer Sicht „schmutzige“ Sender.
Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts erfanden Valdemar Poulsen sowie Reginald Fessenden jeweils mit Lichtbogen- und Maschinensender modernere Sendertypen, die ungedämpfte Wellen erzeugten. Damit konnte eine neue Ära nicht nur in der Telegrafie, sondern auch erstmals in der Ausstrahlung von Sprache und Musik beginnen; mit den mit Unterbrechung arbeitenden Funkensendern war ein nutzbares Übertragen von Tönen nicht möglich gewesen.
Bei der Morsetelegrafie wird entweder der unmodulierte Träger getastet, z. B. NDB[2], oder für die tönende Morsetelegrafie die Modulation auf dem dauerhaft abgestrahlten Träger zur Übertragung von Zeichen im Morsecode, z. B. bei NDB.[2]
Bei der Tastung eines unmodulierten Trägers steigt wie bei jedem Pulsesignal die zur Übertragung notwendige Bandbreite mit der Frequenz mit der der Träger ein- und ausgeschaltet wird, mit der minimalen Dauer und der An- und Abfallzeit der Morsesignale. Bei Tastung eines unmodulierten Trägers kann ein schmalbandiges Signal (Bild) erzeugt werden, so dass sich die gesamte Energie auf wenige Hz ober- und unterhalb der Trägermittenfrequenz konzentriert. Damit kann Morsetelegrafie bei Nutzung der Tastung eines unmodulierten Trägers selbst bei geringer Sendeleistung eine hohe Reichweite erzielen, da das Signal auch bei schlechtem Signal-Rausch-Verhältnis oder Störungen durch andere Signale oder in anderen Signalen vom Menschen noch wahrgenommen und als Zeichen verarbeitet werden. Durch Verwendung von schmalbandigen Filtern im Empfänger von bis zu 250 Hz oder weniger und/oder zusätzliche Audio-Filter kann die Empfangswahrscheinlichkeit noch verbessert werden.
Dauerstrichleistung
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Dauerstrichleistung wird für eine konstant anstehende Sendeleistung, die an die verwendete Antenne übertragen wird, verwendet.
Bei einem frequenzmodulierten, aber kontinuierlich sendenden FM-CW (Frequency Modulated Continuous Wave)-Radar (dt. frequenzmoduliertes Dauerstrichradar), z. B. Funkhöhenmesser wird daher auch z. T. die Bezeichnung Dauerstrichradar verwendet. Das abgestrahlte FM-CW-Signal wird an Zielobjekten reflektiert und die Entfernung aus den empfangenen Echos von den Zielobjekten im Empfänger aufgrund des Unterschieds in der Frequenz zwischen gesendetem und empfangenen Signal detektiert. (Bild).
Auch nichtpulsierende Laser heißen Dauerstrich- oder CW-Laser. Bei Teilchenbeschleunigern wird von CW- oder Dauerstrichbetrieb gesprochen, wenn der beschleunigte Teilchenstrahl nicht unterbrochen ist, also nicht gepulst wird.
Amateurfunk Morsebetrieb
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Kurioserweise wird CW z. B. im Amateurfunkdienst als Abkürzung für Tastfunk, Morsen oder Morsetelegrafie, verwendet. Charakteristisch für Telegrafie ist Ein- und Ausschalten des zu übertragenden Signals (Bild) – was nur bei einem konstant abgestrahlten Träger als CW-Signal bezeichnet werden kann. Die zuerst für Telegrafie verwendete (manuelle) Tastung von Löschfunkensendern oder später unmodulierten Trägern aus Sendern erfüllt aber bei Abstrahlung über eine Antenne nicht das Merkmal einer dauerhaft abgestrahlten Welle.
Eine Morsetaste, oder mechanische oder elektronische Tastung, erzeugt proportional zur Dauer mit der die Taste gedrückt bzw. die Tastung erfolgt eine nahezu ebenso lange Abstrahlung des Senders. Mit einem kurzen Druck auf eine Morsetaste wird ein »Punkt«-Zeichen und mit einem dreimal solangen Druck ein »Strich«-Zeichen im Morsealphabets erzeugt. Ebenso ist die notwendige Pause zwischen Punkten und Strichen auf die Dauer eines Punktes und zwischen Zeichen auf die Dauer eines Striches festgelegt. Einige Morsetasten, wie beispielsweise die amerikanische J‑38 (Bild), verfügen über einen Hebel, mit dem die Taste dauerhaft den Sender aktiviert.
Referenzdokumente und Literatur
Bearbeiten- Apurba Das: Signal Conditioning: An Introduction to Continuous Wave Communication and Signal Processing. Springer, 2012, ISBN 978-3-642-28818-0.