signaalitöötlukseen

Signaalitöötlus on matematiikan ja insinööritieteiden ala, joka käsittelee signaalien, kuten äänen, kuvan tai sähköisten signaalien, analysointia, muokkaamista ja luomista. Tavoitteena on poimia signaalista hyödyllistä tietoa, parantaa sen laatua tai muuntaa se toiseen muotoon. Signaalit voidaan jakaa kahteen päätyyppiin: analogisiin ja digitaalisiin. Analogiset signaalit ovat jatkuvia ja voivat saada minkä tahansa arvon tietyllä aikavälillä, kun taas digitaaliset signaalit ovat diskreettejä ja voivat edustaa vain rajallista määrää arvoja.

Signaalitöötluksen menetelmiä käytetään monilla eri aloilla. Äänenkäsittelyssä niitä hyödynnetään esimerkiksi puheentunnistuksessa, musiikin tuottamisessa ja kohinan poistossa. Kuvankäsittelyssä signaalitöötlöinti on keskeistä kuvien parantamisessa, tunnistamisessa ja analysoinnissa. Viestintätekniikassa signaalitöötlöinti mahdollistaa tiedonsiirron tehokkaasti ja luotettavasti, esimerkiksi langattomissa verkoissa. Lisäksi sitä käytetään lääketieteellisessä kuvantamisessa, seismologiassa, taloustieteessä ja monilla muilla tieteenaloilla.

Signaalitöötlöinnin peruskäsitteisiin kuuluvat muun muassa suodatus, joka poistaa ei-toivottuja osia signaalista, kuten kohinaa tai tiettyjä taajuuksia, sekä Fourier-analyysi, joka hajottaa signaalin eri taajuuskomponentteihin. Myös kompressointimenetelmät, jotka pienentävät signaalitiedon kokoa tiedonsiirtoa tai tallennusta varten, ovat olennainen osa signaalitöötlöintiä. Algoritmit ja matemaattiset mallit ovat signaalitöötlöinnin keskeisiä työkaluja.