Signaalinkäsittelysovellukset

Signaalinkäsittely on teknologian ja tieteen ala, joka keskittyy signaalien, eli tiedon esittämiseen ja muuntamiseen käyttäen matemaattisia ja laskennallisia menetelmiä. Signaalit voivat olla analogisia, kuten ääni tai lämpötila, tai digitaalisia, kuten numeroarvot tai bitteinä esitetty data. Alan keskeisiä tavoitteita ovat signaalien analysointi, suodattaminen, parantaminen, pakkaaminen ja tulkinta.

Signaalinkäsittelyä hyödynnetään monilla eri aloilla. Viestintätekniikassa sitä käytetään puheen ja datan siirtoon, mobiiliverkoissa ja internetissä. Kuvankäsittelyssä signaalinkäsittely mahdollistaa valokuvien ja videoiden parantamisen, muokkaamisen ja analysoinnin. Äänitekniikassa sitä käytetään musiikin tallentamiseen, toistoon ja muokkaamiseen sekä puheentunnistuksessa. Myös lääketieteessä, kuten kuvantamisessa (MRI, CT) ja fysiologisissa mittauksissa, signaalinkäsittely on välttämätöntä.

Käsiteltäviä signaaleja voidaan luokitella useilla tavoilla. Aika- ja taajuusalue ovat kaksi perustavanlaatuista tapaa tarkastella signaaleja. Ajassa signaali muuttuu ajan funktiona, kun taas taajuusalueessa analysoidaan signaalin sisältämiä eri taajuuskomponentteja. Signaalinkäsittelyn keskeisiä tekniikoita ovat muun muassa Fourier-muunnos, suodatus, kvantisointi ja koodaus. Nykyaikainen signaalinkäsittely perustuu vahvasti digitaaliseen teknologiaan ja algoritmeihin, jotka toteutetaan tietokoneilla ja erikoistuneilla signaaliprosessoreilla (DSP).