Was ist ein analoges Signal?

Analogsignale sind eine Darstellung zeitvariabler Größen in einem kontinuierlichen Signal. Grundsätzlich wird eine Zeitvarianz auf eine Art und Weise dargestellt, in der eine Art von Information unter Verwendung verschiedener Arten von Verfahren, einschließlich elektrischer, mechanischer, hydraulischer oder pneumatischer Systeme, weitergegeben wird. Im Gegensatz zu digitalen Signalen, die ein numerisches Verfahren zur Übertragung von Informationen verwenden, verwenden analoge Signale kleine Schwankungen im Signal selbst, um Informationen weiterzugeben.

Diese Signale wirken im Wesentlichen wie Simulationen einer sich kontinuierlich ändernden Größe. Sie duplizieren die Merkmale der tatsächlichen Menge, indem sie eine andere darstellen. Mit anderen Worten, sie verwenden eine Methode zum Aufzeichnen von Informationen und übertragen sie in ein anderes Format, das die Informationen wiederum auf diesem Medium darstellt.

Jedes analoge Signal verwendet eine Eigenschaft des endgültigen Mediums, um die Informationen für das Signal zu übermitteln. Ein Thermometer verwendet beispielsweise die Wärme eines bestimmten Objekts, um seine Temperatur zu bestimmen. Die Wärme wird dann auf Quecksilber übertragen, das seine Position ändert, um die Temperaturinformationen auf dem Messgerät anzuzeigen.

Die gebräuchlichste analoge Form der Übertragung erfolgt elektrisch. Dazu muss eine Spannung mit einer bestimmten Frequenz gesendet werden. Der Fluss dieser elektrischen Ladung wird als Strom bezeichnet. Durch Steuern der Frequenz des Stroms können Informationen zu einem anderen Medium übertragen und auf diesem Medium präsentiert werden. Zum Beispiel überträgt ein Magnetband auf einer Kassette Informationen an die Stereoanlage, die sie als elektrische Signale mit bestimmten Frequenzen überträgt, die wiederum den Lautsprechern sagen, welches Geräusch sie machen sollen.

Analoge Signale haben gegenüber digitalen Signalen den großen Vorteil, dass sie eine viel höhere Dichte aufweisen, die verfeinerte Informationen darstellen können. Im Wesentlichen besteht die Möglichkeit, dass die Signalauflösung unendlich ist. Darüber hinaus wird der Prozess zur Erzeugung dieser Art von Signalen viel einfacher erreicht. Durch bloßes Anpassen der Zeitgrößen können Informationen präsentiert werden.

Zu den Nachteilen des Systems gehört die Tendenz, unerwünschte Variationen in der Informationsübertragung zu erzeugen, wie beispielsweise Rauschen, das in zufälligen Mustern auftreten kann. Wenn ein Signal kopiert und möglicherweise erneut kopiert wird, weist jede nachfolgende Version mehr Zufallsmuster auf, was die Informationsübertragung erschwert und letztendlich einen Signalverlust verursacht.
Um diese Nachteile zu vermeiden oder zumindest ihre Auswirkungen abzumildern, kann das Konzept der Modulation verwendet werden. Das Basissignal wird in irgendeiner Weise modifiziert, um zu helfen, die Informationen während der Übertragung beizubehalten. Ein Beispiel hierfür ist, wenn die Amplitude einer Wellenform bei der sogenannten Amplitudenmodulation verändert wird. Andere Möglichkeiten, ein elektrisches Signal über verschiedene Generationen hinweg zu halten, sind die Verwendung einer erhöhten Schirmung oder verschiedene miteinander verdrillte Kabeltypen.