Signaalinkäsittely
Signaalinkäsittely on signaalien analysointia, tulkintaa ja käsittelyä. Kiinnostavia signaaleja ovat ääni, kuvat, biologiset signaalit, kuten EKG, tutkasignaalit ja monet muut.
Tällaisten signaalien käsittelyyn kuuluvat tallentaminen ja rekonstruointi, tiedon erottaminen kohinasta (esim. lentokoneen tunnistaminen tutkalla), pakkaaminen (esim. kuvan pakkaaminen) ja ominaisuuksien erottaminen (esim. tekstin muuntaminen puheeksi).
Signaalien luokittelu
Analogisten signaalien osalta signaalinkäsittelyyn voi kuulua audiosignaalien vahvistaminen ja suodattaminen äänentoistolaitteita varten tai signaalien modulointi ja demodulointi televiestintää varten. Digitaalisten signaalien osalta signaalinkäsittelyyn voi kuulua digitaalisten signaalien pakkaaminen, virheiden tarkistaminen ja virheiden havaitseminen.
- Analoginen signaalinkäsittely - signaalit, joita ei ole digitoitu, kuten klassisissa radio-, puhelin-, tutka- ja televisiojärjestelmissä.
- Digitaalinen signaalinkäsittely - digitaalisiksi muunnetuille signaaleille. Käsittely tapahtuu digitaalisilla piireillä, kuten ASIC-piireillä, FPGA-piireillä, yleiskäyttöisillä mikroprosessoreilla tai tietokoneilla tai erikoistuneilla digitaalisilla signaaliprosessorisiruilla.
- Tilastollinen signaalinkäsittely - signaalien analysointi ja niiden tilastollisiin ominaisuuksiin perustuva informaation poimiminen niistä.
- Äänisignaalien käsittely - ääntä, kuten musiikkia, edustavien sähköisten signaalien käsittely.
- Puhesignaalin käsittely - puhuttujen sanojen käsittelyyn ja tulkintaan.
- Kuvankäsittely digitaalikameroissa, tietokoneissa ja erilaisissa kuvankäsittelyjärjestelmissä.
- Videosignaalien käsittely - liikkuvan kuvan tulkitsemiseksi
- Array-prosessointi - anturiryhmien signaalien käsittelyyn tarkoitetut laitteet
Signaalinkäsittelymenetelmä
Signaalinkäsittely on saatujen signaalien analysointia, tulkintaa ja käsittelyä. Saadut signaalit on käsiteltävä mittauksen tarkoituksen, mittausmenetelmän ja saatujen signaalien ominaisuuden mukaan.Signaaleja käsiteltäessä käytetään tilastoja, koska on tärkeää tuntea tietojen jakauma ja esittää tiedot numeeristen kaavojen avulla. Toisin sanoen signaalinkäsittelyn tutkiminen edellyttää tilastotieteen opiskelua (kuten virheen teoriaa, aritmeettista keskiarvoa, todennäköisyyttä, stokastista muuttujaa, tarkkuutta, yksityiskohtaista piirtämistä jne.).
Useimmissa tapauksissa signaalit ovat säännöllisiä, koska ne saadaan sähköisistä välineistä, kuten kaukomittareista tai viestintälaitteista jne. Mutta on myös monia vahingossa syntyneitä epäsäännöllisiä signaaleja, joiden vuoksi on vaikea löytää täsmälleen sopivia kaavoja. Epäsäännöllinen tarkoittaa tässä sitä, että on vaikea ennustaa tulosta, jota ei ole vielä tapahtunut. Kun epäsäännöllisiä signaaleja hankitaan, fotoni on välttämätön, joten se mitataan ja lasketaan.
