jelprocesszálási

Jelprocesszálás, vagy jelfeldolgozás, a mérnöki és matematikai módszerek alkalmazása a bemeneti jelek elemzésére, módosítására és értelmezésére. Célja információ kinyerése, a jelminőség javítása, zajcsökkentés, tömörítés vagy a jel sajátos jellemzőinek kiemelése különböző alkalmazásokhoz. A jelprocesszálás lehet analóg vagy digitális megközelítés, illetve azok kombinációja.

A terület központi fogalmai közé tartozik a jel idő- és frekvencia-tartománybeli reprezentációja, a mintavételezés és az átalakítás elvei. A mintavételezés a folytonos jel diszkrét időpontokra történő felbontását jelenti, amelynek helyességét a Nyquist–Shannon elv határozza meg. A szűrés és a konvolúció révén a zaj vagy nem kívánt összetevők eltávolíthatók, vagy a jelre adott válasz személyre szabható. A spektrális elemzés alapvető eszközei közé tartoznak a Fourier-, Laplace- és Z-transzformációk, amelyek a jel összetevőinek frekvenciás tartományban történő vizsgálatát teszik lehetővé. Idő-frekvencia módszerek, például a wavelet-transzformáció vagy a rövid idejű Fourier-transzformáció (STFT), a nem állandó jellegű jelenségek elemzésére adnak lehetőséget.

A jelprocesszálás két nagy ágra oszlik: analóg és digitális jelfeldolgozás. Digitális jelprocesszálás (DSP) számítógépes vagy mikrovezérlő alapú rendszereken valósítja meg a feldolgozást, gyakran valós időben, alacsony késleltetéssel. Analóg feldolgozás pedig a jel közvetlen, elektromos áramkörökben történő manipulálását jelenti.

Alkalmazási területek széles skálája magában foglalja a kommunikációs rendszereket, hang- és képfeldolgozást, beszéd- és zenefeldolgozást, orvosi jelfeldolgozást (például EKG, EEG), valamint radar- és szonár rendszereket. A fejlődés az embedded és edge eszközökön, valós idejű feldolgozáson, energiahatékonyságon és mesterséges intelligencia integrációján keresztül halad előre.