signaalikäsittelyn

Signaalinkäsittely on tekniikka, jota käytetään signaalien, kuten äänen, kuvan tai minkä tahansa muun fysikaalisen ilmiön mittaustulosten muokkaamiseen ja analysointiin. Se on monitieteinen ala, joka yhdistää matematiikkaa, sähkötekniikkaa, tietotekniikkaa ja fysiikkaa. Signaalinkäsittelyä käytetään laajasti monilla eri aloilla, kuten viestinnässä, lääketieteessä, teollisuudessa, rahoituksessa ja tieteellisessä tutkimuksessa.

Tavoitteena signaalinkäsittelyssä on yleensä parantaa signaalin laatua, poistaa kohinaa, erottaa hyödyllistä tietoa tai muuntaa signaali muotoon, joka on helpommin analysoitavissa tai hyödynnettävissä. Tämä voi tapahtua esimerkiksi suodattamalla signaalia, pakkaamalla sitä tai tunnistamalla siinä olevia kuvioita.

Digitaalinen signaalinkäsittely on nykyään yleisin muoto, jossa analogiset signaalit muunnetaan digitaaliseen muotoon analysointia varten. Tähän käytetään analogia-digitaalimuuntimia (ADC) ja digitaali-analogimuuntimia (DAC). Digitaaliset signaalit voidaan sitten käsitellä tietokoneohjelmilla tai erikoistuneilla prosessoreilla, kuten digitaalisilla signaaliprosessoreilla (DSP).

Sovelluksia signaalinkäsittelylle löytyy kaikkialta. Puhelimet ja internet käyttävät sitä tiedonsiirtoon. Lääketieteessä MRI- ja röntgenkuvien analysointi on esimerkillistä. Teollisuudessa sitä käytetään laitteiden kunnonvalvontaan ja prosessien optimointiin. Musiikin ja videon tuotannossa se on olennainen osa äänen ja kuvan jälkikäsittelyä. Myös ilmastonmuutoksen tutkimuksessa ja taloudellisten aikasarjojen analysoinnissa signaalinkäsittelyllä on merkittävä rooli.