Quantisierung analoger Signale

Zusammenfassung

Quantisierung [quantization] analoger Signale als Träger von Informationen ist die Grundlage für ihre diskrete Übertragung und Verarbeitung. Da sehr oft Informationen von kontinuierlichen Quellen erzeugt werden (wie z. B. die Messung physikalischer Größen, das Sprechen von Personen), deren Verarbeitung und Übertragung in informationstechnischen Systemen jedoch in sehr großem Umfang diskret erfolgt, liegt es nahe, sich mit dem Problem aus informationstheoretischer Sicht genauer zu befassen. Im Alltag nehmen wir oft gar nicht mehr bewusst wahr, dass wir quantisieren. Längenangaben machen wir eben in Metern oder auch Kilometern. Selbst wenn wir in den Nanometerbereich gehen, bleibt diese Angabe diskret. Längenänderungen, z. B. die Ausdehnung durch Temperaturerhöhungen, geben wir in der gleichen Weise an, auch wenn sie mittels Dehnungsmesser bestimmt wurden, der zunächst ein kontinuierliches Signal erzeugt. Oder: Temperaturangaben erfolgen in Grad Celsius oder Kelvin. Wir lesen diese vom Thermometer ab und nehmen sie in diskreter Form zur Kenntnis oder übermitteln sie weiter, obwohl die Ausdehnung der Thermometerflüssigkeit kontinuierlich erfolgt. Ein weiterer Aspekt soll an dem simplen Beispiel der Temperaturmessung betrachtet werden. Wenn wir für unseren täglichen Gebrauch die Außentemperatur messen, reicht es vollkommen aus, diese Angabe in ganzen Graden zu bekommen. Eine genauere Messung ist für uns völlig unwichtig. Schließlich wollen wir aus dieser Information ja nur ableiten, ob wir einen Mantel anziehen müssen oder nicht.