signaalintoimintakyky

Signaalintoimintakyky tarkoittaa järjestelmän kykyä havaita, käsitellä ja reagoida signaalien muuttuviin ominaisuuksiin luotettavasti. Termiä käytetään erityisesti elektroniikassa, telekommunikaatiossa, sensorijärjestelmissä ja biolääketieteessä, joissa signaalit voivat vaihdella voimakkuuden, taajuuden tai ajoituksen suhteen.

Keskeisiä ominaisuuksia ovat herkkyys (kyky havaita pienet signaalit), dynaaminen alue, kaistanleveys, viive sekä lineaarisuus ja virhekuvio (distortion). Lisäksi tärkeä mittari on signaalin ja melun suhde (SNR), ja jos sovelluksessa käsitellään bittivirheitä, on käytössä virheenkorjausmenetelmät.

Arviointi perustuu mittareihin kuten vastaanotetun signaalin herkkyys, SNR, bittivirheprosentti (BER) tai symbolivirheprosentti (SER), sekä kokonaisläpäisy ja viive. Testauksessa käytetään tunnettuja signaaleja ja toistettavia kalibrointeja.

Sovelluskentät kattavat viestintäjärjestelmät, sensoriverkoston havainnointijärjestelmät, ohjausjärjestelmät ja neurokäsittely sekä muu signaalinkäsittely.

Parantaminen tapahtuu esimerkiksi esivahvistuksen, suodatuksen, analogisen ja digitaalisen signaalinkäsittelyn sekä analogi-digitaalisen muuntamisen kautta. Käytetään dynaamisia säätöjä, modulointia, koodauksia ja virheenkorjausta sekä kehittyneitä signaalinkäsittelymenetelmiä, kuten filttereitä, FFT-analyysiä ja adaptatiivisia algoritmeja.

Rajoitteet liittyvät häiriöihin, lämpötilasta ja iästä johtuvaan suorituskyvyn heikkenemiseen, rajoitettuun kaistanleveyteen, tehonkulutukseen ja kustannuksiin. Optimointi vaatii usein arvojen välistä tasapainoa herkkyyden ja virheiden hallinnan välillä.

Signaalintoimintakyky liittyy läheisesti signaalinkäsittelyyn ja signaali-integraatioon; se muodostaa tärkeän mittapuukokonaisuuden järjestelmien luotettavuudelle ja suorituskyvylle.