MehrträgerSysteme

MehrträgerSysteme bezeichnen Systeme, die mehrere Trägerfrequenzen verwenden, um Informationen zu übertragen oder Signale zu verarbeiten. Statt einer einzigen Trägerfrequenz werden viele Unterträger (Subcarriers) moduliert und zu einem Gesamtsignal multiplexed. Die bekanntesten Beispiele sind multicarrier modulation-Verfahren wie OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), DMT (Discrete Multi-Tone) und FBMC (Filter Bank Multicarrier). Die zentrale Idee besteht darin, das Spektrum in zahlreiche eng beieinander liegende, weitgehend orthogonale Unterträger zu zerlegen, wodurch Interferenzen reduziert und die Equalisierung vereinfacht wird.

Zu den Vorteilen gehören eine hohe Spektraleffizienz, eine robuste Performance bei Mehrwegeausbreitung, sowie flexible Ressourcenzuteilung und einfache Nachbearbeitung je Unterträger. Nachteile umfassen einen hohen Peak-to-Average-Power-Ratio, erhöhte Synchronisations- und Phasenrausch-Empfindlichkeit, größere Empfängerkomplexität und Overhead durch Pilotsignale sowie Guard-Intervalle.

Typische Anwendungsbereiche finden sich in der drahtlosen Kommunikation (WiFi, LTE/5G), terrestrischer Fernsehübertragung (DVB-T/DVB-T2) sowie in der optischen Kommunikation, wo OFDM-basierte Systeme genutzt werden. Innerhalb dieser Domänen kommen Varianten wie OFDMA zum Einsatz, um mehreren Nutzern Ressourcen zuzuweisen. Herausforderungen betreffen Kanalabschätzung, Fehlerkorrektur, Maßnahmen zur PAPR-Reduktion und eine effiziente Implementierung mittels FFT/IFFT.

Zusammenfassend bieten MehrträgerSysteme eine flexible Grundlage für moderne digitale Kommunikation und Signalverarbeitung, insbesondere dort, wo Mehrwegekanäle und hohe Datenraten zu bewältigen sind.