Technische Informationen zum digitalen Radio

Die Vorgeschichte: Analoges Radio

analoges HF-Signal
analoges Radio-Signal bei AM bzw. FM
Bild: Wikipedia

Jeder von uns kennt analoges Radio: Wir hören es zuhause, im Auto oder am Badestrand. Angefangen hat es mit "Volksempfänger" und Röhrenradio. Seine Fortsetzung fand es ab Mitte der 50er im Transistorradio, das uns bis heute zwar miniaturisiert, aber technisch nahezu unverändert, begleitet.

Technik aus der Vergangenheit

Analog ist dabei die Art und Weise, wie das "Signal" - also das, was Mikrophone irgendwann aufgenommen haben und was letztlich aus den Radio-Lautsprechern erklingen soll - zu uns übertragen wird. Die analoge Technik überträgt das Signal nämlich durch ein Variieren von Frequenzen, Amplituden uvm. innerhalb von Maximalgrenzen. Ein Signal kann also viele verschiedene Werte annehmen. Dies führt auf der Empfängerseite dazu, dass - je nach Empfangsqualität - das "Verstehen" des Signals Raum für Interpretation lässt, da die empfangenen Signale nicht eindeutig genug sind.

Warum digital?

Das "Revolutionäre" an der Digitaltechnik - genauer gesagt an der digitalen Übertragungstechnik ist nun, dass die Signale - sehr vereinfacht gesagt - vor der Übertragung in Zahlen zerlegt werden; genau das bedeutet nämlich das engl. Wort "digit".

Der Clou dabei ist, dass dafür nicht die uns aus dem Alltag geläufigen Dezimalzahlen mit den Ziffern 0 bis 9 verwendet werden. Vielmehr kommt das sogenannte binäre Zahlensystem zum Einsatz. Dieses benötigt zur Darstellung eines Zahlenwertes zwar mehr Stellen, jedoch weniger Ziffern, nämlich nur 0 und 1.

Durch Verwendung eines anderen Zahlensystems bleibt der Wert einer Zahl unverändert; er wird lediglich anders dargestellt. Eine solch andere Darstellung von Zahlen ist z.B. die römische Schreibweise, in der die Dezimalzahl 69 so geschrieben wird: LXIX. Im Binärsystem hingegen wird sie so dargestellt: 01000101. Jetzt bitte nicht verwirren lassen! Auch wenn hier die aus dem Dezimalsystem gewohnten Ziffern 0 und 1 zum Einsatz kommen, liest sich diese Dualzahl eben nicht „Eine Million und Einhunderteins“, sondern vielmehr „Null Eins Null Null Null Eins Null Eins”.

Warum aber nun das Ganze? Die zwei Ziffern werden - technisch gesehen - dargestellt durch zwei eindeutig unterscheidbare Zustände: z.B. „Licht aus“ oder „keine elektrische Spannung“ für die Null; und „Licht an“ oder „elektrische Spannung vorhanden“ für die Eins. Die Übertragung von „nur noch“ Nullen und Einsen (s. Bild) hat nun den großen Vorteil, dass der Empfänger auch unter schlechten Übertragungsbedingungen immer noch ziemlich genau zwischen dem entweder Null oder Eins unterscheiden kann.

Digital-Signal 69
digitales Signal für den dezimalen Wert 69

Dazwischen liegende Werte wie z.B. 0,2 oder 0,7 gibt es nicht, so dass der Empfänger in diesen Fällen weiß, wie er seine "Verhörer" zu werten hat: eine 0,2 muss eine Null sein, eine 0,7 wird als Eins verstanden. Der Empfänger muss jetzt lediglich die empfangenen Zahlen auf umgekehrtem Wege wie der Sender zurückrechnen und erhält damit ein nahezu fehlerfreies Signal.