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+# Dokumentation des Radiowellen-Experiments am Donauufer
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+## Purpose
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+Technische Dokumentation eines Feldexperiments zur Erfassung akustischer und elektromagnetischer Eigenschaften von Radiowellen in freier Umgebung.
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+**Problemstellung:** Radiowellenmessungen in offener Umgebung sind störanfällig durch Temperaturdrift, Wasserreflexion und mechanische Instabilität. Ziel ist, typische Fehlerquellen zu identifizieren und experimentell kontrollierbar zu machen.
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+**Ziele:**
+- Messen des Umgebungsrauschens im Frequenzbereich 30 MHz–1,8 GHz
+- Ermitteln von Reflexionseffekten durch Wasseroberflächen
+- Korrelieren der Ergebnisse mit Temperatur- und Standortbedingungen
+- Erstellung eines sicheren, reproduzierbaren Mess-Setups
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+## Kontext & Hintergrund
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+Aufgezeichnete Werte umfassen SNR, Rauschboden, Frequenzdrift und Temperaturdaten.
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+**Gruppierung:**
+- Baseline-Messung gegen Himmel
+- Reflexionstest (−5° Elevation)
+- Langzeitdrift über 2 h
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+**Trace-Metadaten / zusätzliche Tags:**
+- Zeitstempel
+- Position (Azimut, Elevation)
+- Gerätekonfiguration (LNB, SDR)
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+**Domänenkontext:**
+- Radioastronomie
+- Elektromagnetische Wellenausbreitung
+- Signalverarbeitung
+- Feldmesstechnik
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+**Outlier-Definition:**
+- Methode: manuelle Sichtung der Spektrallogs
+- Beschreibung: Werte > ±2 dB vom Mittelwert des Rauschbodens gelten als Ausreißer.
+- Metrik: Rauschpegelabweichung in dB
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+**Motivation:**
+- Charakterisierung des Umgebungsrauschens außerhalb urbaner Quellen
+- Bewertung der Messstabilität bei niedrigen Temperaturen
+- Prüfung von Reflexionsartefakten durch Wasserflächen
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+## Methode / Spezifikation
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+**Übersicht:**
+- Verwendung eines passiven Empfangssystems bestehend aus LNB, Parabolspiegel und USB-SDR
+- Kalibrierung durch Grundrauschmessung über 10 min
+- Variation der Elevation zur Detektion von Reflexionseffekten
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+**Algorithmen / Verfahren:**
+- Kontinuierliche Aufzeichnung des Frequenzspektrums (30 MHz–1,8 GHz)
+- Mittelwertbildung und Glättung über 2‑min‑Intervalle
+- Vergleichsmessung mit −5° Elevation
+- Ableitung der SNR-Werte und Frequenzdrift über Zeit
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+### Bootstrap-Übersicht
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+Resampling der gemessenen Pegel zum Schätzen der Streuung pro Frequenzband.
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+**Zielgrößen:**
+- mittlerer Rauschpegel (dB)
+- SNR
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+### Resampling-Setup
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+- Himmel
+- Wasserreflexion
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+**Stichprobeneinheit:** 1‑Minuten‑Mittelwert
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+**Resampling-Schema:**
+- 1000 zufällige Stichproben pro Gruppe
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+**Konfidenzintervalle:**
+- Niveau: 0.95
+- Typ: Percentile-Bootstrap
+- Ableitung: aus Verteilung der Mittelwerte über 1000 Resamples
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+### Abgeleitete Effektgrößen
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+**Risk Difference (Differenz der Raten):**
+- Definition: Differenz der mittleren Signal-Noise-Ratio zwischen Wasser- und Himmelmessung.
+- Bootstrap: Stichprobenbasierte CI-Schätzung der Mittelwertsdifferenz
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+**Risk Ratio:**
+- Definition: Verhältnis der Häufigkeit von Pegelsteigerungen (>1 dB) in Reflexionsbedingung gegenüber Baseline.
+- Bootstrap: Konfidenzintervalle aus Resampling der Ereigniszählung
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+### C-State-Kontrolle
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+**Ziel:** Stabilität der Systemkomponenten und Temperaturkompensation sicherstellen.
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+**Vorgehen:**
+- Erfassen der LNB-Temperatur über Zeit
+- Abgleich mit beobachteter Frequenzdrift
+- Markieren von Abschnitten mit interner Erwärmung
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+## Input / Output
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+### Input-Anforderungen
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+**Hardware:**
+- Parabolschüssel (60 cm)
+- LNB mit 1,8 GHz‑Empfangsbereich
+- USB-SDR‑Dongle
+- Laptop mit Datenerfassung
+- Thermosensor
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+**Software:**
+- SDR# oder gqrx zur Spektrumaufzeichnung
+- Python/Numpy zur Loganalyse
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+**Konfiguration:**
+- Samplingrate 2 MS/s
+- Gain fixiert bei 45 dB
+- Logging im CSV‑Format
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+### Erwartete Rohdaten
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+**Felder pro Run:**
+- timestamp
+- frequency_MHz
+- signal_dB
+- temperature_C
+- azimuth_deg
+- elevation_deg
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+**Formatbeispiele:**
+- 02:12,408.0,-97.8,3.1,180,85
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+**Trace-Daten:**
+- Format: CSV oder TXT‑Log mit >10 000 Zeilen pro Stunde
+- Hinweis: Daten ohne personenbezogene Inhalte, rein physikalischer Messcharakter
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+### Analyse-Ausgaben
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+**Pro Gruppe / pro Governor:**
+- Mittelwert Rauschboden
+- Standardabweichung
+- SNR
+- Frequenzdrift
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+**Vergleichsausgaben:**
+- Himmel (0°) vs Wasser (−5°)
+  - Δ: +1.2 dB
+  - CI(Δ): ±0.3 dB (95%)
+  - RR: 1.05
+  - CI(RR): [0.98, 1.12]
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+- C-State-Korrelation: Temperaturanstieg von +6.4 K korreliert mit 0.04 MHz/h Drift.
+- Trace-Muster: Leichte Pegelmodulation bei Windstößen, als mechanisches Artefakt klassifiziert.
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+## Workflow / Nutzung
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+**Analyse-Workflow:**
+- Feldaufbau prüfen und dokumentieren (Sicherheitscheck)
+- Initialmessung (Grundrauschen, 10 min)
+- Vergleichsmessungen (Elevation variieren)
+- Datenauswertung in Python
+- Ergebnisvergleich und Bootstrap-Resampling
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+### Trace-Template-Anforderungen
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+**Ziel:** Reproduzierbare Messung elektromagnetischer Naturrauschwerte
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+**Erforderliche Tags & Metadaten:**
+- Ort
+- Datum
+- Temperatur
+- Elevation
+- Rauschpegel
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+**trace-cmd-Setup:**
+- Samplingrate und Gain fixieren
+- Frequenzbereich definieren
+- Konstante Antennenausrichtung
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+**Run-Design für Contributors:**
+- Einzelmessungen ≥30 min
+- Keine aktiven Sendequellen
+- Sicherheitsabstand zum Wasser 2 m+
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+## Interpretation & erwartete Ergebnisse
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+**Kernbefunde:**
+- Rauschboden bei −98 dB stabil mit ±0.5 dB Schwankung.
+- Messbare Reflexion vom Wasser mit Pegelzuwachs von +1.2 dB.
+- Temperaturdrift beeinflusst Empfangsfrequenz signifikant.
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+**Implikationen für Experimente:**
+- Temperaturmonitoring essenziell für Präzisionsmessungen.
+- Reflexionsquellen müssen beim Aufstellen kalibriert werden.
+- Passive Radiobeobachtung ist im Nahfeld von Gewässern möglich, erfordert aber Korrekturfaktoren.
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+**Planungsziel:**
+- Ziel: Stabilisierte Messkette für wiederholbare SDR‑Feldmessungen entwickeln.
+- Vorgehen:
+  - Verbesserte Fixierung gegen Wind
+  - Automatisches Temperaturlogging
+  - Vergleich unter klaren atmosphärischen Bedingungen
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+## Limitationen & Fallstricke
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+**Datenbezogene Limitationen:**
+- Kleine Stichprobe (eine Nacht)
+- Feuchte- und Temperaturschwankungen verzerren Messwerte
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+**Bootstrap-spezifische Limitationen:**
+- Nicht‑parametrische Unsicherheiten bei geringer Datenmenge
+- Bootstrap-spreizung kann Schätzfehler unterschätzen
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+**Kausalität & Generalisierbarkeit:**
+- Keine kausale Trennung von atmosphärischer Dämpfung und Gerätedrift möglich
+- Ergebnisse nur lokal übertragbar
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+**Praktische Fallstricke:**
+- Windvibrationen führen zu Resonanzartefakten
+- Akku‑Kapazität begrenzt Laufzeit bei niedriger Temperatur
+- Kondensation am LNB kann Dämpfung erhöhen
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+## Nächste Schritte & Erweiterungen
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+**Geplante Experimente:**
+- Wiederholung bei klarer Witterung im Frühjahr
+- Vergleichsmessung auf höherem Gelände ohne Wasserreflexion
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+**Analyseziele:**
+- Automatische Driftkorrektur entwickeln
+- Langzeitverlauf über mehrere Nächte auswerten
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+**Regression & Modellierung:**
+- Temperatur vs. Frequenzdrift lineare Regression
+- Modellierung des Rauschpegels nach Umgebungsparametern
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+**Community-Beiträge:**
+- Offene Datenveröffentlichung der Logs
+- Bereitstellung von Mess-Templates und Sicherheitschecklisten