Vid A/D- och D/A-omvandling förenas analog och digital signalbehandling. Därvid behövs analoga filter både före A/D-omvandlaren och efter D/A-omvandlaren. Bild HAREC-17.5.1 visar hela signalkedjan. På ingångssidan finns före A/D-omvandlaren ett anti-aliasingfilter. Det begränsar den analoga insignalens frekvensområde innan den samplas. Efter den digitala signalbehandlingen skapar D/A-omvandlaren åter en analog signal. Ett efterkopplat rekonstruktionsfilter tar då bort oönskade högfrekventa signaldelar. Varför båda filtren behövs går vi igenom i följande avsnitt.
Från lektionen om samplingsteoremet vet vi att en signal måste samplas med en tillräckligt hög samplingshastighet. För en signal med den högsta frekvens som ska fångas, $f_\mathrm{max}$, måste samplingshastigheten vara större än $2\cdot f_\mathrm{max}$.
Via en antenn tar vi dock som regel emot många olika signaler – även sådana med frekvenser över det frekvensområde som vi egentligen vill bearbeta. Når sådana signaldelar A/D-omvandlaren, trots att dess samplingshastighet inte räcker för dessa frekvenser, kan de i den digitala signalen framstå som andra, i själva verket icke-existerande frekvenser. Dessa kallas alias.
För att förhindra det sätts ett anti-aliasingfilter in före A/D-omvandlarens ingång. Det är beroende på tillämpning till exempel ett lågpass- eller bandpassfilter. Ett bandpassfilter skulle t. ex. kunna användas för tal. Filtret måste dämpa oönskade signaldelar som vid sampling skulle kunna leda till aliasing tillräckligt. Framför allt får frekvensdelar över halva samplingsfrekvensen inte obehindrat nå A/D-omvandlaren.
Ett åskådligt exempel på aliasing möter vi också i vardagen i digitala bilder. Fotograferar man med en kamera mycket fina, regelbundet återkommande strukturer, till exempel ett tätmaskigt galler, ett tyg med fina ränder eller ett flugnät, kan plötsligt större mönster uppstå i bilden som inte alls finns i originalet. De kallas moirémönster.
Orsaken liknar den vid sampling av en elektrisk signal. En kamerasensor kan inte fånga en bild på hur många ställen som helst, utan har bara ett ändligt antal bildpunkter. Är en struktur finare än sensorns rumsliga upplösning samplas den inte längre entydigt. Av den i själva verket finare strukturen kan därmed skenbart en annan, grövre struktur uppstå.
Hos A/D-omvandlaren sker samma princip på tidsaxeln: Samplas en för hög signalfrekvens med en för låg samplingshastighet framträder i den digitaliserade signalen en annan, lägre frekvens som ursprungligen inte fanns.
Ett moirémönster kan därför ses som ett synligt exempel på hur nya, skenbara strukturer uppstår genom otillräcklig sampling.
A/D-omvandlaren behöver dessutom en klockgenerator, som också kallas samplingsklockgenerator. Den bestämmer vid vilka tidpunkter insignalen samplas och fastställer därmed samplingshastigheten. Samplingshastigheten kan vara fast inställd eller till exempel styras av en mikrokontroller.
På andra sidan av den digitala signalbehandlingen sköter D/A-omvandlaren den omvända processen. Den omvandlar de digitala samplingarna åter till analoga spänningsvärden. Eftersom de enskilda värdena bara matas ut med fasta tidsavstånd uppstår på D/A-omvandlarens utgång till en början inget idealt jämnt signalförlopp.
Genom den tidsdiskreta utmatningen uppstår vid sidan av den önskade nyttosignalen också oönskade högfrekventa signaldelar (t. ex. i bild HAREC-17.5.3 innehåller de snabba övergångarna mellan utsignalens diskreta värden de höga frekvensdelarna). För att dämpa dem sätts ett rekonstruktionsfilter in efter D/A-omvandlaren. Också här kan beroende på tillämpning till exempel ett lågpass- eller bandpassfilter användas.
Rekonstruktionsfiltret släpper igenom det önskade nyttofrekvensområdet och dämpar de oönskade högfrekventa signaldelarna från D/A-omvandlaren. Därmed uppstår på utgången åter en så ren analog signal som möjligt (jfr bild HAREC-17.5.4, där rekonstruktionsfiltret jämnar ut signalen).
