Signaaleissa

Signaaleissa viitataan signaalien muodostukseen, siirtoon ja käsittelyyn liittyviin ilmiöihin sekä niihin liittyviin teknisiin ja teoreettisiin periaatteisiin. Signaali on ajan funktiona muuttuva arvo, jolla kantautuu tieto. Signaalit voivat olla analogisia tai digitaalisia sekä jatkuvia että diskreetteja. Analogiset signaalit muuttuvat jatkuvasti ajan mukana, kun taas digitaaliset signaalit esittävät tietoa arvoina diskreettien ajankohtien kohdalla.

Signaalien muokkaus ja analyysi suoritetaan usein muunnoksilla ja suodattamisella. Aikadomainissa signaali tarkastellaan suoran ajan funktioina, taajuusdomianissa taas signaali nähdään erilaisina taajuuksina ja niiden voimakkuuksina. Keskeisiä muunnoksia ovat Fourier-, Laplace- ja z-muunnokset sekä tilastolliset menetelmät. Näytteenotto muuntaa jatkuvan signaalin diskreetiksi signaaliksi, ja Nyquistin–Shannonin näytteenottoteoreema määrittelee minimitaajuuden, jolla signaali voidaan tallentaa ilman informaation menettämistä.

Käytännössä signaaleja käytetään monilla aloilla: viestinnässä (radio, televisio, tietoliikenne), mittauksessa ja ohjauksessa, kuva- ja äänenkäsittelyssä sekä biolääketieteessä. Signaaleihin liittyy usein kohina ja häiriö, jotka pyritään torjumaan tai minimoimaan sopivilla suodattimilla ja vahvistuksilla. Digitaalinen signaalinkäsittely on mahdollistanut suurimman osan nykyisestä tietoliikenteestä sekä reaaliaikaisen analyysin ja modernien laitteiden toiminnan. Historian käännekohdissa korostuvat Fourier-analyysi sekä kehitystyö digitaalisen signaalin käsittelyn parissa.