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Rauschen

Redakteur: Gerald Viola

Rauschen ist eine unerwünschte elektrische oder elektromagnetische Energie, welche die Qualität der Signale und Daten beeinträchtigt. Das Rauschen tritt in digitalen und analogen Systemen

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Rauschen ist eine unerwünschte elektrische oder elektromagnetische Energie, welche die Qualität der Signale und Daten beeinträchtigt. Das Rauschen tritt in digitalen und analogen Systemen auf und kann Dateien und Kommunikationen aller Arten beeinträchtigen, darunter Texte, Programme, Bilder, Audio und Telemetrik.

In einem fest verdrahteten Stromkreis wie eine Internet-Verbindung auf Basis einer Telefonleitung wird externes Rauschen von den Geräten in der Umgebung, Trafos, aus der Atmosphäre und sogar aus dem Weltraum aufgenommen.

In der Regel ist dieses Rauschen nicht von Belang. Während eines schweren Gewitters, oder an Standorten, an denen viele Elektrogeräte im Einsatz sind, kann das externe Rauschen die Kommunikation stören. Bei einer Internet-Verbindung wird die Datentransferrate verlangsamt, weil das System die Geschwindigkeit anpassen muss, den Leitungsbedingungen entsprechend. In einem Telefongespräch klingt das Rauschen meist wie ein leichtes Zischen.

Das Rauschen ist in drahtlosen Systemen ein größeres Problem als bei fest verdrahteten Systemen. Im Allgemeinen ist das Rauschen, das von außerhalb des Systems stammt, umgekehrt proportional zur Frequenz und direkt proportional zur Wellenlänge.

Bei niedrigen Frequenzen wie beispielsweise 300 kHz sind atmosphärisches und elektrisches Rauschen viel schwerwiegender als bei einer hohen Frequenz wie 300 Megahertz. Das Rauschen, das innerhalb eines drahtlosen Empfängers verursacht wird – auch internes Rauschen bekannt – hängt nicht so stark von der Frequenz ab. Ingenieure sorgen sich mehr über das interne Rauschen bei hohen Frequenzen als bei niedrigen Frequenzen, weil das interne Rauschen umso wichtiger wird, je weniger externes Rauschen es gibt.

Die traditionelle Methode der Rauschunterdrückung bestand darin, die Signal-Bandbreite soweit wie möglich zu minimieren. Je weniger Spektrum ein Signal belegt, umso weniger Rauschen fließt durch die empfangenden Schaltkreise. Allerdings beschränkt eine Reduzierung der Bandbreite die maximale Datenübertragungsgeschwindigkeit. Eine weitere, vor kurzem entwickelte Vorgehensweise zur Minimierung des Rauschens ist die digitale Signalverarbeitung. Die Nutzung von Lichtwellenleitern, einer Technologie, die bei weitem nicht so empfänglich für das Rauschen ist, bietet eine weitere Möglichkeit.

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