Kanalcharakteristik

Kanalcharakteristik bezeichnet in der Nachrichtentechnik die Eigenschaften eines Übertragungskanals, die die Ausbreitung und Qualität eines Signals bestimmen. Typische Größen sind die Impulsantwort h(t) bzw. die Verzögerungsstruktur, die Frequenzantwort H(f) und das Stör- bzw. Rauschverhalten. Aus der Impulsantwort ergeben sich Laufzeitverzögerungen, Mehrwegeeffekte und Zeitvarianz; aus der Frequenzantwort ergeben sich Bandbreite, Amplitudengang und Phasengang.

Wichtige Kenngrößen sind die Verzögerungstreuung (Delay Spread) und die Dopplerstreuung (Doppler Spread), die zusammen Kohärenzzeit und Kohärenzbandbreite bestimmen und damit die Fähigkeit des Kanals, Signale zu trennen oder zu verschmieren. Kanäle unterscheiden sich nach Störungsarten: Additive Störungen wie AWGN, sowie Fading durch Mehrwege. In mobilen Funkkanälen treten zeitliche Variabilität und frequenzabhängige Fading-Effekte auf; häufige Modelle sind Rayleigh- und Rician-Fading, außerdem Nakagami oder generische statistische Modelle.

Die Kanalcharakteristik wird durch Messung und Modellierung bestimmt. Kanal-Sounding, Schätzung von h(t) oder H(f) und Statistiken über Realisationen ermöglichen die Vorhersage der Systemleistung. Das Verständnis dient der Systemauslegung: Modulation, Codierung, Equalisierung, MIMO- und OFDM-Methoden sowie adaptiver Modulation. In praktischen Anwendungen beschreibt sie den Übertragungspfad von Sender zu Empfänger durch physische Medien, Verluste, Dispersion und Bewegungsabhängigkeiten.