Signalantworten

Signalantworten bezeichnen in der Technik und den Lebenswissenschaften die beobachtbaren Ausgaben eines Systems, die als Reaktion auf einen Signaleingang entstehen. Sie dienen der Charakterisierung des Verhaltens eines Systems und ermöglichen Modellierung, Identifikation und Vorhersage.

In der Elektronik und der Signalverarbeitung werden Signalantworten oft im Zeit- oder Frequenzbereich beschrieben. Für lineare zeitinvariante Systeme genügt die Impulsantwort, um jede Eingabe durch Faltung zu erhalten; die Reaktion auf eine Sprung- oder Rechteckzufuhr nennt man Schrittantwort bzw. Rechteckantwort. Aus der Frequenzantwort lassen sich Verstärkung, Phasenverschiebung und Bandbreite ableiten. In der Praxis dienen Signalantworten dazu, Systeme zu testen, zu optimieren und zu kontrollieren.

In den Lebenswissenschaften bezeichnen Signalantworten die Reaktion eines biologischen Systems oder Organismus auf sensorische, motorische oder kognitive Signale. Beispiele sind neuronale Aktionspotenziale, evokierte Potenziale im EEG oder Muskelreaktionen. Diese Antworten liefern Einblicke in die Funktionsweise des Nervensystems, der Sinneswege und der motorischen Ausführung und werden oft zur Kodierung, Verarbeitung und Diagnostik herangezogen.

Die Analyse von Signalantworten umfasst Messung, Zeit- und Frequenzanalyse sowie die Parametrisierung von Modellen und die Identifikation von Systemeigenschaften wie Latenz, Amplitude, Anstieg- und Abklingzeit. Typische Anwendungen finden sich in der Kommunikationstechnik, Regelungstechnik, Signalverarbeitung, medizinischer Diagnostik und Neurowissenschaften.