Übertragungspfads

Übertragungspfad bezeichnen den Weg, den ein elektrisches oder elektromagnetisches Signal vom Sender zum Empfänger nimmt. Er umfasst alle möglichen Pfade, die das Signal im Übertragungskanal durchläuft, einschließlich direkter Line-of-Sight-Verbindungen sowie reflektierter, gestreuter oder diffraktierter Pfade. Die Gesamtheit der Pfade bestimmt, wie das empfangene Signal in Amplitude, Phase und Zeitverzögerung verändert wird, und ist damit grundlegend für die Kanalcharakterisierung.

In der Praxis entsprechen Übertragungspfade einer Reihe von Pfadelementen oder Pfadkomponenten, die unterschiedliche Verzögerungen, Amplituden und Phasen haben. Die Kanalisolation wird häufig durch die Impulsantwort h(t) des Kanals beschrieben, die sich als Summe von Verzögerungen modellieren lässt: h(t) = ∑_k a_k δ(t − τ_k). In diskreter Form lautet die Darstellung entsprechend h[n] = ∑_k a_k δ[n − n_k]. Der empfangene Signalverlauf ergibt sich durch die Faltung des Eingangssignals mit der Impulsantwort plus Störsignale: y(t) = x(t) * h(t) + n(t).

Multipath-und Doppler-Effekte sind zentrale Merkmale vieler Übertragungspfade. Durch Reflexionen, Streuung und Diffraktion entstehen mehrere Pfade, deren Phasenlagen konstruktiv oder destruktiv interferieren. Das führt zu zeitlich variierenden Amplituden (Fading) und Frequenzverschiebungen (Doppler), was Demodulation und Decodierung anspruchsvoll macht und entsprechende Gegenmaßnahmen erfordert.

Modelle und Messungen von Übertragungspfaden fassen Pfadverteilung, Pfadverluste, Verzögerungen und Doppler zusammen. Pfadverlust beschreibt den durchschnittlichen Verlust der Leistung mit zunehmender Entfernung. Kanal-Sounding liefert empirische Daten über h(t) bzw. H(f), die für Simulation, Systementwurf und Optimierung genutzt werden. Anwendungen finden sich in sämtlichen drahtlosen Systemen, insbesondere bei MIMO, OFDM und adaptiver Modulation, wo die Pfadeigenschaften maßgeblich die Leistungsfähigkeit beeinflussen.