Sigma-Shift-Keying (SSK): Theoretische und experimentelle Untersuchung eines digital rauschmodulierten Übertragungssystems

Digitale Modulationsarten sind bisweilen über die Änderung einer oder mehrerer freier Parameter, beispielsweise der Amplitude, Frequenz oder Phasenlage einer deterministisch periodischen Wellenform, dem Trägersignal, definiert.
Das Rauschmodulationsverfahren Sigma-Shift-Keying verfolgt im Gegensatz zu den gebräuchlichen trägerbasierten Modulationsverfahren einen vollkommen neuartigen Ansatz. Eine deterministische periodische Wellenform, in Gestalt eines Trägersignals, existiert hierbei nicht. Zur binären Übertragung von „0“ oder „1“ wird bei SSK eine Änderung der Rauschleistung, durch das Weglassen oder bewusste Hinzufügen von mittelwertfreiem gaußverteilten Rauschen, erzielt. Durch diesen neuen Ansatz können die digitalen Modulationsarten um den freien Parameter der Standardabweichung σ, als nachrichtentragendes Element erweitert werden.
Die Eigenschaften des Senders, Kanals und des Empfängers werden anhand von Modellen vorgestellt. Die Forschungstätigkeit zur Detektion sowie Synchronisation und die Herleitung der für den Betrieb notwendigen Parameter, stellt die Grundlage für die praktische Umsetzung dar. Im folgenden Schritt wird die technische Realisierung eines SSK-Modems auf einer Hardware-Plattform bestehend aus SSK-Modulator sowie SSK-Demodulator erläutert. Die Verifikation der theoretischen Ergebnisse am praktischen Aufbau untermauert die Praxistauglichkeit des technischen Verfahrens. Anwendungsbeispiele von SSK im Bereich von RFID ( Radio-Frequency Identification ) sowie dem Einsatz als Sub-Modulationsart am Beispiel von QAM ( Quadratur-Amplituden-Modulation ) schließen die Forschungsarbeit ab.