signalbehandlingskretser

Signalbehandlingskretser är elektriska kretsar eller system som används för att bearbeta elektriska signaler i syfte att ändra deras innehåll, överförbarhet eller presentation. Kretsarna kan vara analoga eller digitala och används i allt från kommunikation till mät- och kontrollsystem. Ofta kombineras analoga och digitala tekniker i samma system.

I analoga signalbehandlingskretser utnyttjas passiva komponenter (resistorer, kapacitorer, induktorer) och aktiva enheter (op-amp, transistor) för att bygga förstärkare, filter, oscillatorer och modulatorsystem. Vanliga byggstenar är RC- och LC-filter, olika förstärkare och återkopplingsscheman. I digitala kretsar behandlas signaler i diskret tid genom sampling och kvantisering och utförs med algoritmer på mikroprocessorer, DSP-enheter eller FPGA:er. Digital signalbehandling möjliggör komplexa filtrerings- och modulationsmetoder samt mönsterigenkänning och ljud- eller bildbehandling.

Väsentliga egenskaper och mått är överföringsfunktion, frekvensrespons och fasförskjutning, stabilitet i återkopplade system, linjäritet, brusnivå och dynamiskt omfång. Hårdvarudesignen måste ta hänsyn till impedansmatchning, signalförluster, störningar, temperaturdrift och parasitiska element. Vid digital behandling är viktiga begrepp samplingsteori (Nyquist), anti-aliasing och korrekt återuppbyggnad.

Användningsområden omfattar kommunikation, ljud- och musikproduktion, medicinskt analyssystem, mät- och instrumentering, radar och sensorgränssnitt samt bild- och videobehandling och reglering av processer.