Signaalitöötlusta

Signaalitöötlus on signaalien analysointiin, muokkaamiseen ja syntetisointiin liittyvä tieteenala ja tekniikka. Signaalit ovat yleensä fysikaalisia ilmiöitä, jotka edustavat jotain informaatiota, kuten ääni, kuva, lämpötila tai paine. Signaalit voivat olla analogisia, jolloin ne ovat jatkuvia ja voivat saada minkä tahansa arvon tietyllä välillä, tai digitaalisia, jolloin ne ovat diskreettejä ja edustavat arvoja digitaalisessa muodossa.

Signaalitöötluksen tavoitteena on usein poistaa kohinaa, korostaa tärkeitä ominaisuuksia, pakata tietoa tehokkaammin tai muuntaa signaali toiseen muotoon. Yleisiä signaalitöötlustekniikoita ovat esimerkiksi suodatus, joka poistaa ei-toivottuja taajuuksia, Fourier-muunnos, joka hajottaa signaalin taajuuskomponentteihin, ja kvantisointi, joka muuntaa analogisen signaalin digitaaliseksi.

Sovellusalueita on lukuisia. Äänisignaalitöötlusta käytetään puheentunnistuksessa, musiikin tuotannossa ja äänikompressoinnissa. Kuvankäsittelyssä signaalitöötlusta hyödynnetään kuvanparannuksessa, kuvantunnistuksessa ja videokompressoinnissa. Myös lääketieteellisessä kuvantamisessa, telekommunikaatiossa, tutkassa ja seismologiassa signaalitöötlus on keskeisessä roolissa. Digitaalinen signaalitöötlus (DSP) on erityisen tärkeää modernissa teknologiassa, ja se toteutetaan usein erikoistuneilla prosessoreilla.