signaalinkäsittelytekniikoissa

Signaalinkäsittelytekniikat ovat joukko menetelmiä ja algoritmeja, joita käytetään analogisten ja digitaalisten signaalien muokkaamiseen, analysointiin ja tulkintaan. Signaalit voivat olla mitä tahansa tietoa esittäviä ilmiöitä, kuten ääni, kuvat, radiolähetykset tai mittaustulokset. Tekniikoiden tavoitteena on usein parantaa signaalin laatua, poistaa häiriöitä, erottaa hyödyllinen informaatio tai muuntaa signaali ymmärrettävään muotoon.

Yksi keskeinen tekniikka on suodatus, jolla poistetaan signaalista ei-toivottuja taajuuskomponentteja. Esimerkiksi alipäästösuodatin päästää läpi matalat taajuudet ja vaimentaa korkeita, kun taas ylipäästösuodatin tekee päinvastoin. Kaistanpäästösuodatin sallii vain tietyllä taajuusalueella olevat taajuudet. Toinen tärkeä menetelmä on näytteenotto, jossa jatkuva analoginen signaali muunnetaan diskreettien arvojen sarjaksi tietyin aikavälein. Nyquist-Shannonin näytteenottoteoreema määrittelee vähimmäisnäytteenottotaajuuden, joka tarvitaan signaalin alkuperäisen muodon säilyttämiseksi.

Muita yleisiä tekniikoita ovat esimerkiksi Fourier-analyysi, joka hajottaa signaalin eri taajuuskomponentteihin, ja modulaatio, jossa informaatiota siirretään kantataajuussignaalin avulla. Signaalinkäsittely on olennainen osa lukuisia sovelluksia, kuten tietoliikennettä, kuvankäsittelyä, lääketieteellistä diagnostiikkaa ja automaattiohjausta.