Signalbehandlingsteori

Signalbehandlingsteori är ett brett fält som handlar om analys, modifiering och syntes av signaler. En signal är en funktion som förmedlar information om ett visst fenomen. Detta kan vara allt från en elektrisk spänning som varierar över tid till en ljudvåg eller en bild. Signalbehandlingsteori tillhandahåller de matematiska och algoritmiska verktygen för att förstå och manipulera dessa signaler.

Centrala begrepp inom signalbehandling inkluderar tidsdomän och frekvensdomän. I tidsdomänen observerar man hur signalen förändras över tid, medan frekvensdomänen analyserar signalens sammansättning av olika frekvenser. Fourieranalys är ett fundamentalt verktyg för att omvandla signaler mellan dessa domäner, vilket möjliggör identifiering av dominerande frekvenser och deras relativa styrkor.

Filtrering är en annan viktig aspekt av signalbehandling. Filter används för att ta bort oönskade delar av en signal, som brus, eller för att framhäva specifika frekvenskomponenter. Detta kan göras genom olika typer av filter, såsom lågpass-, högpass- och bandpassfilter. Digital signalbehandling (DSP) är en gren som fokuserar på att bearbeta signaler som har samplats och kvantiserats, vilket möjliggör användning av datorer och digitala kretsar för signalanalys och manipulation. Tillämpningar finns inom telekommunikation, medicinsk bildbehandling, ljudteknik och många andra vetenskapliga och tekniska områden.