Analoge und Digitale Signale (Technik)

Analoge und digitale Signale

Vorweg, dies hier ist ein technischer Artikel die sich weiter für das Thema analog und digital interessieren. Wer den Artikel zur Kaufberatung für Funkkopfhörer sucht, findet diesen hier: Funkkopfhörer Kaufberatung

 

Analoges Signal

Schauen wir uns zuerst ein analoges Signal an. Wie wir sehen handelt es sich um eine Welle (siehe Bild unten). Das analoge Signal ist das eigentliche Stromsignal und deswegen sehr genau, jedoch auch störanfällig. Bei analoger Signalübertragung werden sich kontinuierlich ändernde Spannungen übertragen. Jeder Punkt auf der Kurve hat dabei einen Zahlenwert. Ein analoges Signal drahtlos übertragen ist beispielsweise Radio oder Funk. Bei der drahtlosen Übertragung entsteht durch Außeneinflüsse und Störungen ein sogenanntes Grundrauschen.

Graph eines analogen Signals
Graph eines analogen Signals

Ein analoges Signal

Digitales Signal

Kommen wir jetzt zum digitalen Signal. Das originale Audiosignal ist immer analog und wird dann erst digitalisiert. Dazu wird zuerst eine Abtastung definiert und das Signal dann damit Abgetastet. Bei der Abtastung werden die Werte auf oder abgerundet. Jetzt haben wir eine Treppenform. Bei der digitalen Übertragung werden nur Zahlenwerte übertragen die den Spannungen (analog Signal) entsprechen. Das digitale Signal das wir nun haben ist nicht so störanfällig wie das analoge zuvor.

Graph eines analogen Signals mit Abtastung
Analoges Signal mit Abtastung
Analoges und digitales Signal übereinandergelegt
Analoges und digitales Signal übereinandergelegt

Analoges und digitales Signal überlagert zum Vergleich
Grah eines digitalen Signals
Digitales Signal

Störungen und Fehlerkorrektur

Wenn das analoge Signal bei der drahtlosen Übertragung gestört/verändert wird dann hört man diese Störungen.

Fehler im digitalen Signal können korrigiert werden, solange sie innerhalb bestimmter Grenzen bleiben. Die Quantisierung kompensiert diese nämlich durch die Schwellwertbildung. Wird ein Signal digital übertragen (Werte 0 und 1) und wird gestört dann sieht das folgendermaßen aus. Nehmen wir an der Wert 1 wird um 30% gestört und ist 0.7. Dieser Wert kann einfach auf 1 korrigiert werden da wir wissen, dass es nur 0 und 1 gibt. Wird der Wert jedoch zu stark gestört, dann klappt das auch nicht mehr.

Bei einem analogen Signal können Störungen nicht einfach so korrigiert werden. Eine Korrektur ist zwar möglich, verändert jedoch auch ungewollte Signalanteile.

Begriffe

Amplitude ist die Höhe der Welle (analog), Treppe (digital)

Periode: einmal Welle hoch und wieder runter.  

 

 

 

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