signaalnetwerken

Signaalnetwerken verwijzen naar netwerken die signalen vervoeren, verwerken of transformeren in een samenhangende keten. Ze kunnen bestaan uit fysieke kanalen zoals kabels en glasvezel, maar ook uit digitale paden en logische routes in software of gecontroleerde systemen. Het doel is om informatie van een bron naar een bestemming te brengen met gewenste kwaliteit en betrouwbaarheid.

Netwerken voor signaalverwerking worden vaak onderscheiden op basis van signaaltype (analoog of digitaal), tijdsdomein (continu of discreet) en operationele eigenschappen (lineair versus niet-lineair). Typische bouwstenen zijn knooppunten zoals filters, versterkers, modulators en converters, verbonden door communicatie- of signaalkanalen. Topologieën variëren van ster en ring tot mesh, afhankelijk van vereisten voor capaciteit, redundantie en bewegingsruimte in de netwerking. Belangrijke ontwerpdoelen zijn behoud van signaalintegriteit, beperking van ruis en vervorming, en het waarborgen van voldoende bandbreedte en lage latentie.

Analyse en modellering gebeuren met hulpmiddelen uit de signaalverwerking en systeemtheorie. Representaties zoals transferfuncties, impulsrespons en state-space-models worden gebruikt om het gedrag van het netwerk te karakteriseren en te voorspellen. Bij ontwerp wordt ook rekening gehouden met stabiliteit, foutbestendigheid en de interactie met andere systemen of netwerken. Compatibiliteit en interoperabiliteit van protocollen en interfaces zijn vaak bepalend voor de praktische bruikbaarheid.

Toepassingen van signaalnetwerken bevinden zich in telecommunicatie en datacommunicatie, radio- en televisiesignaleringsnetwerken, audio- en videoprocessing, industriële automatisering en sensornetwerken. Ze spelen een centrale rol in zowel hardware- als softwaregestuurde systemen die signalen beheren in tijd en ruimte.