Datensignalen

Datensignalen bezeichnet man zeitabhängige physikalische Größen, die verwendet werden, um Informationen in Kommunikationssystemen und Rechnernetzen zu übertragen. Sie können elektrische Spannungen oder Ströme, Lichtintensität in Glasfasern, elektromagnetische Felder oder Ton- und Audiosignale sein. Datensignale vermitteln Informationen, indem Werte oder Eigenschaften des Signals in der Zeit verändert werden.

Man unterscheidet grundsätzlich analoge und digitale Datensignale. Digitale Datensignale repräsentieren Informationen durch diskrete Zustände (typisch 0 und 1). Zur Übertragung werden sie oft über Baseband- oder Passband-Verfahren übertragen: Baseband-Signale werden direkt über den Kanal gesendet, Passband-Signale werden auf eine Trägerfrequenz moduliert. Typische Kodierungen sind NRZ, NRZI, Manchester und 4B/5B. Auf höheren Ebenen kommen Modulationen wie QAM oder PSK zum Einsatz, um Bandbreite zu nutzen und Störungen zu verringern.

Bei der Übertragung unterliegen Datensignale Störquellen wie Rauschen, Dämpfung und Mehrwegeffekte. Maßnahmen wie Fehlererkennung, Vorwärtsfehlerkorrektur und Taktsynchronisation erhöhen die Zuverlässigkeit. Signale können in leitungsgebundenen Medien (Kupfer, Glasfaser) oder drahtlos (Funk, Luft) übertragen werden. In der Datenspeicherung werden Signale in magnetischen, optischen oder festen Zuständen kodiert, um Bits zu speichern und abzurufen.

Aus Sicht der Sicherheit bilden Datensignale eine potenzielle Angriffsfläche; Verschlüsselung erfolgt meist auf höheren Protokollschichten oder durch physische Schutzmaßnahmen. Das Konzept der Datensignale bildet die Grundlage moderner Informationstechnik und verbindet Elektronik, Telekommunikation, Netzwerktechnik und Speichertechnologie.