signaalilaskentaa

Signaalilaskenta, tunnettu myös nimellä signaalinkäsittely, viittaa tietojenkäsittelyn ja matematiikan soveltamiseen signaalien tutkimiseen, muokkaamiseen ja analysointiin. Signaalit ovat tietoa esittäviä ilmiöitä, jotka voivat olla analogisia tai digitaalisia. Analogiset signaalit ovat jatkuvia ja voivat esiintyä monenlaisilla arvoilla, kuten ääni tai lämpötila. Digitaaliset signaalit puolestaan esitetään diskreetteinä arvoina, tyypillisesti binäärisinä numeroina.

Signaalilaskennan tavoitteena on usein parantaa signaalin laatua, poistaa kohinaa, eristää tiettyjä osia signaalista tai muuntaa signaali ymmärrettävämpään muotoon. Tähän käytetään erilaisia matemaattisia menetelmiä ja algoritmeja. Yleisiä menetelmiä ovat muun muassa Fourier-muunnos, joka auttaa analysoimaan signaalin taajuuskomponentteja, ja suodatus, jolla poistetaan ei-toivottuja taajuuksia. Myös pulssikoodimodulaatio (PCM) on keskeinen tekniikka analogisten signaalien muuntamisessa digitaaliseen muotoon.

Sovellusalueita signaalilaskennalle on lukuisia. Se on olennainen osa telekommunikaatiota, jossa ääni- ja datasiirto vaativat tehokasta signaalinkäsittelyä. Muita tärkeitä aloja ovat kuvankäsittely, jossa kuvien laatua parannetaan tai muokataan, lääketieteellinen kuvantaminen, kuten MRI ja röntgenkuvat, sekä äänisuunnittelu ja musiikin tuotanto. Myös seismologia, tutkat ja kaikuluotaimet hyödyntävät laajasti signaalilaskentaa datan analysoinnissa.