Wat is een digitaal signaal?

Een digitaal signaal is een manier om gegevens te verzenden die de gegevens omzet in discrete waarden, meestal gebaseerd op de binaire code waarop computersystemen werken, die bestaat uit informatiepakketten die zijn gecodeerd als reeksen van enen en nullen. Het gebruik van digitale signalering zorgt voor een nauwkeurige en bijna identieke kopie van bepaalde soorten informatie, zoals cijfers, letters of de afzonderlijke pixelkleuren waaruit afbeeldingen bestaan, en deze informatie kan worden opgeslagen zonder de kwaliteit op de lange termijn te verslechteren. Wanneer echter digitale signaalconversie plaatsvindt van wat oorspronkelijk een analoog signaal is, zoals bij muziek of andere natuurlijke golfvormen, is het eindresultaat slechts een benadering van het oorspronkelijke analoge signaal en kan enige kwaliteit in digitaal formaat verloren gaan.

Hoewel analoge signalen zijn gebaseerd op natuurlijke processen die gebruikmaken van de elektromagnetische golfvormen waarmee elektriciteit en licht worden overgedragen, vereist digitale signaalverwerking een digitale signaalomzetter. Een modulator-demodulator (modem) is zo'n apparaat. Het ontvangt analoge signalen van luchtgolfoverdrachten of telefoonlijnen en zet deze om in digitale signalen die een computer of moderne digitale televisie als nuttige informatie kan weergeven.

Analoge signaaloverdracht is sinds de 19e eeuw een veel voorkomende vorm van overdracht in technologie, maar vanaf 2007 wordt geschat dat meer dan 94% van de opgeslagen en verzonden informatie wereldwijd digitaal is geworden. Dit is slechts 3% hoger voor digitale opslag in 1993, en de redenen die worden gegeven voor het overschakelen op digitale signaaloverdrachten zijn vaak capaciteit en ruis. Analoge signalen kunnen alleen worden verzonden binnen een bepaald bereik voor golflengten en, wanneer het signaal buiten dit bereik komt of wordt gestoord door andere analoge signalen langs vergelijkbare golflengten, kunnen vervormingen en ruis de waarde van het signaal verslechteren.

Aangezien digitale signalen gebaseerd zijn op een discreet aan / uit-transmissieprincipe, zijn ze veel minder vatbaar voor corruptie over lange afstanden. Een digitaal signaal kan ook worden opgedeeld in afzonderlijke informatiepakketten die computerbytes worden genoemd en afzonderlijk worden verzonden naar een bestemming waar ze opnieuw worden samengesteld. Dit zorgt voor een veel efficiëntere manier om gegevens over gerandomiseerde netwerken zoals die van internet te verzenden, en het verhoogt ook de snelheid van gegevensoverdracht over alles.

Een van de belangrijkste nadelen van een digitaal tv-signaal of een digitaal kabelsignaal is bijvoorbeeld dat het een kunstmatige reproductie van de originele gegevens is, terwijl een analoog signaal begint als een exacte kopie van het origineel. Aangezien een digitaal signaal door meerdere apparaten wordt vertaald, als analoog wordt gecodeerd en als digitaal wordt gedecodeerd en aan het eindpunt opnieuw wordt samengesteld, kan de kwaliteit van de reproductie verloren gaan. Dit is te wijten aan het feit dat digitale signalen vaak kopieën zijn van kopieën van kopieën, en daarbij moeten door de technologie benaderingen worden gemaakt om te repliceren wat het oorspronkelijke signaal was. Draadloze digitale uitzendingen kunnen ook worden beschadigd door andere draadloze activiteiten in het gebied of radiosignalen die deze storen, hoewel dit meestal minder problematisch is dan signaalcorruptie bij analoge uitzendingen via de ether.