Digitales und analoges Signal: Was sind die Gemeinsamkeiten und Unterschiede, Vor- und Nachteile?

Beim Umgang mit Fernseh- und Rundfunk sowie modernen Kommunikationsformen stoßen Sie sehr häufig auf Begriffe wie "Analoges Signal" und "Digitales Signal". Für Experten gibt es kein Geheimnis in diesen Worten, aber für Unwissende ist der Unterschied zwischen der „Ziffer“ und dem „Analogon“ möglicherweise völlig unbekannt. Und doch gibt es einen sehr signifikanten Unterschied.

Wenn wir über ein Signal sprechen, meinen wir normalerweise elektromagnetische Schwingungen, die EMF induzieren und Stromschwingungen in der Empfängerantenne verursachen. Basierend auf diesen Vibrationen bildet das Empfangsgerät - ein Fernseher, ein Radio, ein Walkie-Talkie oder ein Mobiltelefon - die „Idee“, welches Bild angezeigt werden soll (wenn ein Videosignal vorhanden ist) und welche Töne dieses Videosignal begleiten soll.

In jedem Fall kann das Signal eines Radiosenders oder eines Mobilfunkmastes sowohl in digitaler als auch in analoger Form erscheinen. Schließlich ist beispielsweise der Ton selbst ein analoges Signal. Bei einem Radiosender wird der vom Mikrofon wahrgenommene Schall in die bereits erwähnten elektromagnetischen Wellen umgewandelt. Je höher die Schallfrequenz, desto höher die Schwingungsfrequenz am Ausgang und je lauter der Lautsprecher spricht, desto größer ist die Amplitude.

Die resultierenden elektromagnetischen Wellen oder Wellen breiten sich unter Verwendung einer Sendeantenne im Raum aus. Um zu verhindern, dass der Äther durch niederfrequentes Rauschen verstopft und verschiedene Radiosender die Möglichkeit haben, parallel zu arbeiten, ohne sich gegenseitig zu stören, werden die Schwingungen, die sich aus dem Einfluss von Schall ergeben, summiert, dh anderen Schwingungen mit konstanter Frequenz „überlagert“. Die letzte Frequenz wird als "Träger" bezeichnet, und genau nach seiner Wahrnehmung stellen wir unseren Funkempfänger so ein, dass er das analoge Signal des Radiosenders "fängt".

Der umgekehrte Vorgang findet im Empfänger statt: Die Trägerfrequenz wird getrennt, die von der Antenne empfangenen elektromagnetischen Wellen werden in Schallwellen umgewandelt, und die vertraute Stimme des Sprechers wird vom Lautsprecher gehört.

Bei der Übertragung eines Audiosignals von einem Radiosender zu einem Empfänger kann alles passieren. Störungen durch Dritte können auftreten, Frequenz und Amplitude können sich ändern, was sich natürlich auf die vom Radio ausgestrahlten Geräusche auswirkt. Schließlich führen der Sender und der Empfänger selbst während der Signalumwandlung einen Fehler ein. Daher weist der von einem analogen Funkempfänger wiedergegebene Ton immer eine gewisse Verzerrung auf. Die Stimme kann trotz der Änderungen vollständig reproduziert werden, aber der Hintergrund wird zischen oder sogar eine Art von Keuchen, das durch Interferenzen verursacht wird. Je weniger sicher der Empfang ist, desto lauter und deutlicher werden diese externen Rauscheffekte.

Darüber hinaus bietet das terrestrische Analogsignal einen sehr geringen Schutz gegen unbefugten Zugriff. Für öffentliche Radiosender spielt dies natürlich keine Rolle. Bei der Verwendung der ersten Mobiltelefone gab es jedoch einen unangenehmen Moment, der damit verbunden war, dass fast jeder externe Funkempfänger leicht auf die gewünschte Welle eingestellt werden konnte, um Ihr Telefongespräch zu belauschen.

Analoges Senden hat solche Nachteile. Zum Beispiel verspricht das Fernsehen in naher Zukunft, vollständig digital zu werden.

Digitale Kommunikation und Sendungen gelten als besser vor Störungen und äußeren Einflüssen geschützt. Die Sache ist, dass bei Verwendung der „Zahlen“ das analoge Signal vom Mikrofon an der Sendestation in einen digitalen Code verschlüsselt wird. Nein, natürlich erstreckt sich der Fluss von Zahlen und Zahlen nicht in den umgebenden Raum. Nur einem Ton einer bestimmten Frequenz und Lautstärke wird ein Code aus Funkimpulsen zugewiesen. Die Dauer und Frequenz der Impulse ist vorbestimmt - sie sind sowohl für den Sender als auch für den Empfänger gleich.Das Vorhandensein eines Impulses entspricht der Einheit, das Fehlen Null. Daher wurde eine solche Verbindung als "digital" bezeichnet.

Ein Gerät, das ein analoges Signal in einen digitalen Code umwandelt, wird aufgerufen Analog-Digital-Wandler (ADC). Das im Empfänger installierte Gerät, das den Code in ein analoges Signal umwandelt, das der Stimme Ihres Freundes in der Dynamik eines GSM-Standardhandys entspricht, wird als Digital-Analog-Wandler (DAC) bezeichnet.

Fehler und Verzerrungen werden bei der Übertragung eines digitalen Signals praktisch eliminiert. Wenn der Impuls etwas stärker, länger oder umgekehrt wird, wird er vom System weiterhin als Einheit erkannt. Und Null bleibt Null, selbst wenn an seiner Stelle ein zufälliges schwaches Signal erscheint. Es gibt keine anderen Werte für ADC und DAC wie 0,2 oder 0,9 - nur Null und Eins. Daher hat eine Störung der digitalen Kommunikation und des Rundfunks fast keine Auswirkungen.

Darüber hinaus ist die „Figur“ auch besser vor unbefugtem Zugriff geschützt. Damit der DAC des Geräts das Signal entschlüsseln kann, muss er den Entschlüsselungscode „kennen“. Der ADC kann zusammen mit dem Signal auch die digitale Adresse des als Empfänger ausgewählten Geräts übertragen. Selbst wenn das Funksignal abgefangen wird, kann es daher aufgrund des Fehlens mindestens eines Teils des Codes nicht erkannt werden. Dies gilt insbesondere. für mobile Mobiltelefone.

Also hier Unterschiede zwischen digitalen und analogen Signalen:

1) Ein analoges Signal kann durch Rauschen verzerrt werden, und ein digitales Signal kann entweder überhaupt durch Rauschen verstopft sein oder ohne Verzerrung auftreten. Das digitale Signal ist entweder definitiv vorhanden oder fehlt vollständig (entweder Null oder Eins).

2) Ein analoges Signal steht allen Geräten zur Wahrnehmung zur Verfügung, die nach dem gleichen Prinzip wie der Sender arbeiten. Das digitale Signal ist zuverlässig durch einen Code geschützt, es ist schwierig, es abzufangen, wenn es nicht für Sie bestimmt ist.