Spektren quantisierter Signale

Signale, die sowohl in der Auftretenszeit als auch in der Magnitude quantisiert sind, sind in der Kommunikationskunst tatsächlich relativ alt. Der Drucktelegraph ist ein herausragendes Beispiel. Hier wird die Zeit in gleich große Abschnitte unterteilt, und die Anzahl der in einem einzelnen Intervall zu unterscheidenden Magnituden beträgt in der Regel höchstens zwei, was den geschlossenen oder offenen Positionen eines sendenden Schalters entspricht. Erst in den letzten Jahren hat sich jedoch die Entwicklung hochgeschwindigkeits-elektronischer Geräte so weit fortgeschritten, dass Quantisierungstechniken auf sich schnell ändernde Signale, wie sie durch Sprache, Musik oder Fernsehen erzeugt werden, angewendet werden können. Die Quantisierung der Zeit oder Zeitteilung hat Anwendung als Mittel zur Multiplexübertragung von Telefonkanälen gefunden. 1 Die Methode besteht darin, die verschiedenen Kanäle der Reihe nach mit der Leitung zu verbinden, indem schnell bewegte Schalter verwendet werden, die an den Übertragungs- und Empfangsseiten synchronisiert sind. Auf diese Weise kann ein Übertragungsmedium, das in der Lage ist, ein viel breiteres Frequenzband zu bewältigen als für einen Telefonkanal erforderlich, gleichzeitig von einer Gruppe von Kanälen ohne gegenseitige Störungen genutzt werden. Der Plan ist derselbe wie der, der in der Multiplex-Telegraphie verwendet wird. Der Unterschied besteht darin, dass gewöhnliche rotierende Maschinen bei den relativ niedrigen Geschwindigkeiten, die bei letzterer Verwendung fanden, ausreichen, während die hohen Geschwindigkeiten, die für die zeitlich geteilte Multiplex-Telefonie erforderlich sind, nur durch praktisch inertialose Elektronenströme realisiert werden können. Außerdem sind die Breiten des Frequenzbandes, die für die Multiplex-Telefonie benötigt werden, enorm größer als die, die für den Telegrafen erforderlich sind, und sind in der Tat technisch nur mit der Entwicklung von Breitband-Radio- und Kabelübertragungssystemen machbar geworden. Was einen Kanal betrifft, ist das Ergebnis dasselbe wie in der Telegraphie, nämlich dass Signale zu diskreten oder quantisierten Zeiten empfangen werden. Im Grenzfall, wenn viele Kanäle gesendet werden, ist die Sprachspannung von einem Kanal während der kurzen Schalteröffnung praktisch konstant und effektive können wir nur eine Magnitude für jeden Kontakt oder jedes Quantum der Zeit senden. Das vertrautere Wort „Sampling“ wird hier austauschbar mit dem ziemlich imposanten Begriff „Quantisierung der Zeit“ verwendet.