Diskretisierung analoger Quellensignale

Zusammenfassung

Bevor die digitale Übertragungstechnik behandelt wird, soll zunächst der Frage der Digitalisierung analoger Quellensignale nachgegangen werden. Dazu werden im nächsten Abschnitt zunächst die Pulsamplituden- und Pulsphasen- bzw. Pulsdauermodulation behandelt, die als zeitdiskrete, jedoch noch amplitudenkontinuierliche Signaldarstellungen zu betrachten sind. Große technische Bedeutung haben diese Signalformen für die Übertragung heute nicht mehr; lediglich die Pulsamplitudenmodulation ist wichtig als Vorstufe zur Pulscodemodulation (PCM). Diese wird in Abschnitt 7.2 diskutiert, wobei man zwischen linearer und nichtlinearer Quantisierung unterscheidet. Zur Verminderung der Quellbitrate wird die differentielle Pulscodemodulation (DPCM) angewendet, die in Abschnitt 7.3 behandelt wird. Sie basiert auf dem Prinzip der linearen Prädiktion, der in diesem Zusammenhang einige Aufmerksamkeit zu widmen ist. In modernen Sprachcodern dienen die Prädiktorkoeffizienten zur parametrischen Beschreibung von Sprachabschnitten. Das Grundprinzip solcher LPC-Sprachcoder (Linear Predictive Coding) wird in Abschnitt 7.3.4 besprochen. Schließlich wird in Abschnitt 7.4 die Deltamodulation betrachtet, die vom DPCM-Prinzip abgeleitet ist: Wird die Abtastfrequenz stark erhöht, so kann das Differenzsignal schließlich durch nur noch ein Bit dargestellt werden. Hiervon abgeleitet ist die in Abschnitt 7.4.2 erläuterte Sigma-Delta-Modulation, die eine moderne Realisierungsform für Analog-Digital-Umsetzer darstellt.