Analoge und digitale Signale

Um uns herum gibt es unzählige Signale, die wir als Daten kodieren können. Zum Beispiel die Temperatur im Lauf eines Tages. Erst steigt sie langsam an bis zur maximalen Tagestemperatur, dann fällt sie langsam wieder ab. Dabei nimmt sie jeden Zwischenwert an. Es gibt keine Temperatursprünge. Auch eine Wanne füllt sich beim Einlassen kontinuierlich mit Wasser. Selbst wenn Sven einen ganzen Eimer hinzu schüttet, steigt der Wasserstand zwar schneller, aber trotzdem kontinuierlich. Auch hier gibt es keine Sprünge. Wasserstand und Temperatur sind physikalische Größen, die sich ohne Sprünge verändern. Sie verändern sich kontinuierlich. Diese Veränderung kann man in einem Diagramm darstellen. Auf der x-Achse trägt man die Zeit ein und auf der y-Achse den gemessenen Wert. Signale, die durch die bekannten physikalischen Größen erzeugt werden, verändern sich kontinuierlich. Sie werden als analoge Signale bezeichnet. Es gibt aber auch Signale, die nur bestimmte abzählbare Werte annehmen können und die nur zu bestimmten regelmäßigen Zeitpunkten gemessen werden. Sie bezeichnet man als digital. Der Signalwert ändert sich hier sprunghaft. Ein digitales Thermometer zeigt die Änderung der Temperatur nicht kontinuierlich an, wie ein analoges Thermometer. Es wechselt sprunghaft. Hier von 7,2 auf 9,5 Grad Celsius. Es zeigt die Temperatur ohne Zwischenwerte an. Wir wissen natürlich, dass es diese Zwischenwerte gibt. Man kann jedes Signal digitalisieren. Die Digitalisierung erlaubt eine einheitliche Darstellung von Informationen verschiedenster Art. Dabei sind digitale Signale weniger störanfällig als analoge. Um Speicherplatz zu sparen, lassen sie sich leichter komprimieren. Man kann sie auch gut verschlüsseln und ohne Qualitätsverluste kopieren. Und die digitalen Bauteile sind preisgünstiger als vergleichbare analoge Bauteile. Analoge Daten sind also durch ihren kontinuierlichen Verlauf gekennzeichnet. Digitale Daten auf der anderen Seite bilden eine Folge von Einzelwerten. Diese ändern sich sprunghaft.