Lieber Zuschauer, dieser Untertitel wurde automatisch generiert von Trint und dementsprechend (sehr) fehlerhaft. Wenn du kannst, hilf uns bitte gute Untertitel zu erstellen: https://c3subtitles.de/talk/1398 Danke!
Ja, pünktlich wie die Eisenbahn
geht es auch hier weiter mit
einer mit einem spannenden
Talk über FSK Modems
und erst mal eine Frage Wer von
euch hatte in seiner Jugend
irgendwann mal ein Modem, was er aktiv
genutzt hat und das Career Signal
geliebt hat?
Und als neue Bautz kamen plötzlich
die neuen Töne und neue Töne gleich
schnellere Geschwindigkeit genossen.
Ja, also mit anderen Worten, wenigstens
die, die aufgezeigt haben, werden
diese Begeisterung für das Thema
verstehen.
Nun gib mir ein herzliches Willkommen
für Christian Berger.
Christian Berger ist Elektroingenieur
bei der Nachrichtentechnik und macht auch
so Technikgeschichte.
Und so 2600 habe
ich nur gelesen. Die sagen eine Frequenz.
Da wurde mal released, dass an der Stelle
geht es jetzt um FK Modems.
Ein riesen Applaus bitte.
So, also das
ist ein Talk im Prinzip in
der zu dem, den ich schon letztes Jahr
gemacht habe. Von Sachen, die ich
gerne erklärt bekommen hätte,
bevor ich es mir selber arbeiten müssen.
Im Prinzip es geht um FSK Modems.
Die Idee hinter FSK Modem ist eigentlich
ganz einfach.
Man hat ja bei Computern
meistens binäre Daten
und man überträgt jetzt eine
Null, zum Beispiel durch einen hohen Ton
und der einst durch den niedrigen Ton.
Man sieht es dann. Das Signal schaut dann
in der Zeit quasi so aus wie hier
auf der Leinwand und
man könnte jetzt annehmen ja, da kann man
ja jetzt zählen, immer in der Zeitspanne
und dann weiß man schon, ob das eine 0
oder eine 1 war.
Das Problem dabei ist In der Realität
schaut es eher so aus.
Es kommt auch Ton.
Hoffentlich.
Also man hört jetzt hier besonders am
Ende, wo immer nur ein 1 Bit
übertragen worden ist, einen Ton, aber
dazwischen kann man eben nicht genau
sagen.
Ist jetzt dieser höher oder tiefer Ton?
Das verschwimmt einfach.
Man sieht es ja auch an der Wellenform.
Man kann nicht genau sagen ist jetzt
die wo fängt jetzt quasi.
Also wo ist die?
Wo ist es eine Wellenform
von der hohen Frequenz und wo
ist eine Wellenform von der niedrigen
Frequenz?
Es ist und bleibt da auch einige Wellen,
die zur Hälfte hohe Frequenzen zur Hälfte
niedriger Frequenz mitzählen
und so was ist es schwierig.
Deswegen braucht man was.
Das viele lieben hier nämlich
Mathematik.
Wer von euch kennt die Formel hier?
Okay, wer von euch versteht sich
okay, schon weniger.
Also eins vorweg
Die imaginäre Zahl, die mit sich selbst
multipliziert wird,
nennen Mathematiker gern die
Ingenieure gern J.
Das kommt einfach daher, weil in der
Elektrotechnik eh schon der Strom ist.
Deswegen man den nächsten Buchstaben J.
Um das zu erklären.
Schauen wir uns mal die Zahlen an.
Von der Funktion Das kann man
gut sehen.
Hier haben wir die Zahlen.
In der Horizontalen sind die ganzen
reellen Zahlen so was wie minus
eins eins fünf PI und
so weiter.
In der Achse sind die sogenannten
imaginären Zahlen, sprich
zum n oder minus n oder
3,5 n.
Man kann Zahlen haben, die
quasi an real oder imaginär teilhaben.
E hoch Eine imaginäre
Zahl hat jetzt eine besondere
Eigenschaft.
Wenn die imaginäre Zahl immer größer
wird, beschreibt
die Zahl, die dabei rauskommt,
immer einen Punkt auf einen Kreis
und der bewegt sich.
Aber auch wenn wir da mal besser
aufpasst, sieht man das
jetzt zum Beispiel.
Also immer wenn es auf Minus eins steht,
steht da 3,1 4 daneben.
Das ist genau der Punkt, den wir vorher
in der Formel hatten,
dem hier schön grafisch erklärt wird.
Das ist natürlich jetzt die Frage, was es
ist. Es gibt eigentlich in dem Sinne
keine imaginären Signale, es gibt kein
Minus 3,8 J Volt.
Aber wenn wir jetzt zu diesen
Zeiger einen Zeiger
addiert, der genau entgegengesetzt
läuft, kriegt man das hier
nur.
Ja.
Wir sehen hierbei einen Zeiger, der eben
im Uhrzeigersinn läuft und einen, der
gegen den Uhrzeigersinn läuft
und zusammen addiert,
hier schön graphisch ergeben die
eine reelle Zahl.
Man kann also Sinus von X
mit dieser Form darstellen.
Natürlich ist einer von den beiden
Zeigern redundant.
Das heißt, den ignorieren wir jetzt dann
ab jetzt, aber den muss man sich im
Prinzip immer dazu denken.
Und in der Darstellung ist auch immer da.
Und ja,
mit dem wird es dann wieder zu einem
reinen Signal.
Wenn wir jetzt Frequenz Modulation haben,
sprich wenn sich die Frequenz ändert,
dann passiert hier das.
Wir haben immer noch den Zeiger, der
ringsrum geht, aber er wird
schneller und langsamer.
Das ist jetzt hier relativ extrem in dem
Beispiel.
In Wirklichkeit könnte es sein, dass der
Zeiger quasi
100 Millionen mal
pro Sekunde im Stellen rum geht und
irgendwie 100 Millionen Mal
oder
im anderen Fall 100 Millionen Mal.
Das wird man kaum noch sehen.
Deswegen nimmt man da eine etwas
andere Darstellung.
Man nimmt nämlich hierbei
die Grundbedingung quasi von
der Die mittlere Geschwindigkeit zieht
man quasi davon ab.
Dazu rotiert man quasi die Kamera
mit der mittleren Geschwindigkeit des
Pfeilers.
Und ich habe auf Twitter
nachgefragt, ob man denn die nächste
Folie zeigen kann.
Luft Das war die Antwort.
Also falls jetzt irgendjemanden
schwindlig wird oder so was,
bitte kurz wegschauen.
Das gleiche Bild von vorher.
Nur die Kamera dreht sich jetzt
in der mittleren Geschwindigkeit, das
heißt, wir sehen jetzt da, wo vorher
die der pfeilschnell war.
Da bewegt er sich jetzt quasi
nach rechts.
Da wo der Pfeil vorher langsam
war, bewegt es sich jetzt nach links.
Und das ist quasi da ist die
Geschwindigkeit von dem Pfeil
draußen.
Somit ist es im Prinzip deutlich
langsamer
und man gibt denn dann ein neues
Koordinatensystem hier
mit N und Q
und kann somit das Signal auch so
darstellen.
Das ist genau das.
Wenn ich irgendwie so ein älteres
Jahr habe, dass so ein die hastig
genauso ein Signal auf die Frequenz,
die er einstellt, ist quasi die
Geschwindigkeit, mit der sich die Kamera
den Pfeil zurückdreht,
sodass man dann am Ausgang nur noch
relativ langsame Signale hat, die man
mit einer relativ niedrigen Abtastrate
abtasten kann.
Das heißt also, man ist dann nur noch die
Bandbreite relevant, aber nicht mehr die
Frequenz. Sprich man kann ein Signal.
Bei 2,4 Gigahertz, das
ein mehr Bandbreite hat,
muss man mit 8,4 Gigahertz
abtasten, sondern mit deutlich weniger.
Die Frequenz kriegt man jetzt
mit diesen Formeln raus.
Keine Angst, die braucht ihr euch nicht
merken.
Dafür gibt es ja die Folien.
Aber ihr merkt selber, es schaut noch ein
bisserl bewusst aus.
Aber gerade die Zeit diskrete Version,
die kann man im Prinzip so mehr oder
weniger in der Programmiersprache
eintippen.
Also das sind
ja ihr Programm zeigen.
Das ist alles nicht
unglaublich komplex.
Genau so macht
man das Ganze in
Software,
wenn man das Ganze in Hardware machen
will. Da gibt es einige Tricks.
Ich habe aus Zeitgründen
die nicht mit drin, wobei ich jetzt grad
sehe, dass ich doch noch viel Zeit habe,
wenn jemand sich dafür interessiert.
Halt, ich habe noch was
vergessen.
Wir haben jetzt dadurch aus
diesen Formeln kommt quasi ein Signal
raus, das quasi
das Signal am Eingang vom Modulator
darstellt.
Wie kommt man jetzt davon
zu den Bits?
Da gibt es typischerweise zwei,
zwei Übertragungsraten.
Genau traditionell
früher bei Computern und bei Modem
Übertragungen hat man
sogenannte asynchrone Übertragung
verwendet, sprich
man legt irgendeinen Idle Zustand
an. In der Regel eins
und dann kommt irgendwann mal
ein Übergang hier bei sda
vom statt bit.
Das ist immer 0.
Man schaut dann quasi auf diesen Übergang
und wartet dann eine halbe
Periode
und tastet dann nach jeder
Periode das Signal ab.
Dadurch kriegt man genau das
Ideal. Kriegt man dann immer die Mitte
des Bits mit, wo das Signal
idealerweise am besten
den Wert hat, den man haben möchte und
kann somit quasi
die einzelnen Bits weiterverarbeiten,
z.B. beides zusammen tun und so
weiter.
Bei asynchrone Übertragung ist es
Problem, dass
so ein Byte bzw.
so ein Datenblatt zu einer beliebigen
Zeit anfangen kann.
Es gibt keinen dahinterliegenden Takt.
Es kann jetzt nach 3,8
für 7 Bit Perioden kann es
nicht kommen. Das kann auch fast direkt
danach kommen.
Somit kann man sich
nur an die an der ersten Flanke
festhalten.
Da ist natürlich etwas ungünstig ist gibt
es auch noch das andere Verfahren,
nämlich sogenannte synchrone Übertragung.
Hierbei ist es so, dass der Bit
Zustand immer nur
zu bestimmten Zeiten wechseln kann.
Sprich man hat ein Bit Takt
300 Bits pro Sekunde
und es kommen immer 300 Bits.
Es gibt keinen Zustand in dem Sinne,
sondern es werden immer Bits übertragen,
wodurch man ein Takt braucht,
um den Takt zu gewinnen.
Integriert man quasi über bestimmte
Zeiträume auf.
Idealerweise macht man da den Zeitraum
so wie in der Grünen Linie,
sprich man nimmt genau die Zeit
dieses Bit quasi daliegt.
Wie findet man jetzt den Zeitraum, weil.
Man hat am Anfang ja keinen Takt.
Man gerät ja nur den Takt und ist
wahrscheinlich völlig daneben.
Dafür sind die beiden orangen Linien.
Man betrachtet gleichzeitig noch
einen etwas vorgelagerten
Zeitbereich und eines später
gelagerten Zeitbereich.
Man kann dann sehen, wenn
man hier die Situation ist.
Es kam jetzt 0 1 0 als
Daten, dann ist es so, dass
die Grüne Linie,
also die Ideallinie hat quasi den
höchsten Wert von dem Integral bzw.
der Summe, wenn man es abgetastet
hat.
Während die beiden anderen einen
kleineren Wert hat.
Wenn wir jetzt etwas daneben liegen,
würde die Linie,
die mir näher am Ideal liegt,
den höheren Wert haben.
Und so kann man quasi einen Wert,
der angibt, wie weit
man von
vom Ideal weg ist und wie viel,
dass man da noch vor oder nach hinten
seinen Takt verschieben muss.
Synchrone Übertragung über Fiscal wird
zum Beispiel beim Fax verwendet.
Am Anfang bei der Signalisierung das
typische Geräusch, das jeder kennt
und aber bei Computermodelle.
Bei Mailbox hat man das
erst später verwendet, da wo
es auch schon dazugesagt gab,
wie man es in Hardware löst.
Da möchte ich auf das wunderbare
Buch TB Typekit Der Kuckuck
von Lancaster verweisen.
Das ist eine wunderbare Einführung in
die Digitaltechnik der 70er
Jahre. Da wird erklärt, wie man
Text, Modus, Grafikkarten baut, wie
man Modems baut,
serielle Schnittstellen und das alles
tatsächlich noch richtig Grauens ab,
weil das ist aus den 70er Jahren.
Damals gab es noch keine fertigen Chips,
die irgendwie wo man Strom drauf gibt
und dann kommt der Videosignal raus.
Das gab es nicht.
Die Idee der QR-Code ist
der Link zu der Homepage von dem Autor.
Der stellt das gratis zur Verfügung.
Und ja,
da hat auch noch andere Bücher, wenn Sie
sich heute mehr für Digitaltechnik
interessieren.
Über TTL. Ertel Sogar
Vorläufer Technologie
ist da sehr gute Einführung.
Dann gibt es auch noch ein Stück
Software, der kürzlich aus Gründen
entstanden ist,
nämlich hierbei Tape Recovery.
Es sind Bänder aufgetaucht aus
den Archiven des Chaos Computer Clubs
auf den Seiten drauf sind.
Und das ist das Programm, mit dem die
Bänder covert wurden.
Das ist insofern schön,
weil da jede habe ich jede
einzelne Funktion schön in ein kleines
Programm geschrieben.
Kein Programm, länger als 100 Zeilen
oder so, also wirklich
hoffentlich halbwegs sprechender Code,
so dass man tatsächlich sich das
anschauen kann und vielleicht sogar
verstehen, zumindest im Kontext
zu dem Vortrag.
Ansonsten ist hier unten auch noch mein
Kontakt. Also die Nummer ist
im Moment glaube ich ausschalten und im
E-Mail muss auch danach immer noch geht.
Wo
es dann erst mal einen riesigen
herzlichen Applaus für Christian
Berger.
Und für die Gänsehaut, als ich
diese Karriere Signale hören durfte
links und rechts sind wie immer die
Mikrofone, wenn ihr jetzt die Chance
nutzen wollt, Fragen direkt
zu stellen oder gibt es was aus
dem Internetz da draußen?
Gerne Pay.
Okay.
Ja, da würde ich sagen, du
hast das Thema vollumfänglich und zur
besten Güte angetriggert, weil das
ist etwas, wo man einfach mit
Forschergeist auch reingehen kann.
Darum an dieser Stelle bitte dann nochmal
einen richtig großen Applaus für
Christian Berger.
Super, danke gemacht.
Und hier geht gleich
in der Stunde weiter.
Dann gibt Ihr Fahrplan mäßig
einen Talk zur Bahn bzw.
den Abis bei der Bahn und viele
U-Bahn Metaphern.
Ja, dann gleich gerne später.
Ich freue mich auf euch.
Nehmt bitte Sachen
mit, die bei euch sind.
Irgendwie Sachen wie euer Gepäck, aber
bitte auch Müll, sowohl von euch
als auch anderen.
Jeder kamer Punkt den ihr hier bekommt
ist auch da. Darum können
wir hier gleich loslegen.
Und ich denke mal so in
5 Stunden geht es weiter.
Nun.