Wandlungen zwischen analogen und digitalen Signalen
摘要
Wesentliche Voraussetzung für den Einsatz von Computern zur Signalverarbeitung ist die Äquivalenz analoger und digitaler Signale. Diese ist bei Einhaltung des Abtasttheorems garantiert, das sich sowohl für Tiefpass- wie für Bandpass-Signale herleiten lässt. Außerdem wird in diesem Kapitel gezeigt, wie Energie und Leistung aus abgetasteten Signalen im Frequenzbereich bestimmt werden können, und auch die natürliche Abtastung ohne anschließende Digitalisierung wird vorgestellt. Zur Erzeugung bzw. Wiederherstellung analoger Signale aus Zahlenfolgen dienen Halteglieder in Verbindung mit Rekonstruktionsfiltern, wobei sich durch Überabtastung oder digitale Abtastratenerhöhung die Anforderungen an derartige Filter deutlich reduzieren lassen. Darüber hinaus behandelt das Kapitel die Quantisierung analoger Signale und die dabei entstehenden Fehler, was am Beispiel des Delta-Sigma-Modulators vertieft wird. Auf diesem System basieren 1-Bit-Analog-Digital- wie auch 1-Bit-Digital-Analog-Wandler, die aufgrund der sogenannte Rauschformung eine verzerrungsfreie Umsetzung von Signalen mit nur zwei Amplitudenstufen ermöglichen.