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Magnetische Kommunikation ist eine vielversprechende Kommunikationstechnik für raue Umgebungen, wie z. B. Meerwasser. Um eine effiziente Kommunikation zu ermöglichen, werden Sende- und Empfangsspulen üblicherweise als Teil von Resonanzkreisen betrieben. Dies führt jedoch zu schmalen Bandbreiten und den damit verbundenen Nachteilen. So können die meisten digitalen Modulationsverfahren in diesen Systemen nicht effizient eingesetzt werden. In diesem Beitrag wird ein gemischter Hardware/Software-Ansatz für effiziente Frequenzumtastung vorgestellt. Mit diesem energieeffizienten Modulationskonzept kann die volle verfügbare Bandbreite eines Empfängers für die Datenübertragung genutzt werden, während alle Vorteile der Verwendung eines Schwingkreises auf der Senderseite erhalten bleiben können. Zu diesem Zweck wird ein senderseitiger Schwingkreis entworfen, der eine diskrete Umschaltung zwischen mehreren Resonanzfrequenzen unterstützt. Die Datensymbole werden auf diese einzelnen Resonanzfrequenzen abgebildet. Dadurch wird die parasitäre Amplitudenmodulation vermieden, die bei der herkömmlichen Frequenzumtastung in Schaltkreisen mit geringer Bandbreite auftritt, so dass ohne weitere Maßnahmen eine maximale Übertragungsgröße und eine minimale Symbolverzerrung erreicht wird. Außerdem kann der Frequenzabstand und/oder die Kardinalität des Symbolalphabets erheblich vergrößert werden. Auf der Empfängerseite wird die klassische Pick-up-Spule durch einen hochempfindlichen Breitband-Magnetfeldsensor ersetzt. Es werden numerische Ergebnisse des gemischten Hardware/Software-Schemas vorgelegt, die durch einen experimentellen Aufbau verifiziert werden. Dieser Aufbau basiert auf Prinzipien aus dem Bereich der Leistungselektronik und zeigt, wie dieses Modulationskonzept mit relativ einfacher und hoch energieeffizienter Elektronik und insbesondere ohne den Einsatz von Linearverstärkern realisiert werden kann.

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