signaaliprosessori

Signaaliprosessori (signaalin käsittely) viittaa laitteeseen tai järjestelmään, joka suorittaa numeerisia operaatioita näytteistetylle signaalille. Tämän avulla voidaan muokata, suodattaa, tulkita tai koodata signaalin sisältöä. Signaaliprosessoreita käytetään laajasti telekommunikaatiossa, äänentoistossa, kuva- ja videoprosessoinnissa sekä säätö- ja ohjausjärjestelmissä.

Tyypillisiä toteutuksia ovat digitaalinen signaaliprosessori (DSP), analogiset signaaliprosessorit sekä laajemmissa järjestelmissä käytettävät FPGA- tai ASIC-pohjaiset ratkaisut. Digitaalisen signaaliprosessorin etuna on ohjelmoitavuus ja joustavuus, kun taas ASIC- ja FPGA-ratkaisut voivat tarjota erittäin suuria nopeuksia ja alhaisen viiveen.

Peruskäsitteitä ovat näytteenotto, kvantisointi ja digitaaliset suodattimet (FIR- ja IIR-suodattimet), konvoluutio sekä spektrianalyysi kuten FFT. Signaaliprosessointi sisältää myös modulaatio- ja demodulaatioita sekä dynaamisen alueen hallinnan, pakkaus- ja purkusovelluksia sekä tilastollisia analyysimenetelmiä. Keskeisiä valintakriteereitä ovat latenssi, laskentateho, teho ja resurssivaatimukset sekä virrankulutus.

Sovellukset kattavat telekommunikaation, äänentoiston ja puhesovellukset (esim. taustamelunpoisto, äänenlaadun parantaminen), kuva- ja videoprosessoinnin (denoising, pakkaus, reunojen tunnistus), tutka- ja säätötekniikat sekä biomedisiin signaaleihin liittyvät sovellukset kuten EKG- ja EEG-signaalinkäsittely. Lisäksi signaaliprosessorit ovat keskeisiä älylaitteissa ja mobiililaitteissa.

Yleistajuisesti signaaliprosessorit voivat olla digitaalisen signaalin erityisiä prosessoriyksiköitä tai osa suurempaa järjestelmää. Viimeaikainen kehitys on suuntautunut ohjelmistopohjaisiin ratkaisuihin, energiatehokkuuteen ja pienikokoisiin, korkean suorituskyvyn DSP- sekä FPGA- tai ASIC-pohjaisiin toteutuksiin.