taustasignaaleihin

Taustasignaaleihin viittaa mittaus- tai analyysituloksiin, joissa havaittu signaalin lisäksi esiintyy häiriöitä tai ei-toivottuja perioodisia ja epätoivottuja ilmiöitä, jotka eivät kuulu tutkittavaan ilmiöön. Taustasignaaleja voidaan pitää sekä satunnaisina että systemaattisina, ja ne voivat syntyä sekä ulkoisista ympäristötekijöistä että mittausjärjestelmän sisäisistä prosesseista. Tämän vuoksi taustasignaaleja on usein pyrittävä erottamaan tai minimoimaan tulkinnan varmistamiseksi.

Taustasignaaleja kertyy monista lähteistä. Fyysiset prosessit kuten hengitys ja sykli, sekä yksilön liike voivat tuottaa toistuvia, rytmisia signaaleja. Elektroniset häiriöt, lämpötilan muutokset, sekä ympäristön sähkömagneettinen melu voivat lisätä taustasignaaleja etenkin sensorijärjestelmissä. Lisäksi laitteiston kohina ja resonanssit voivat vääristää mitattua voimakkuutta. Taustasignaaleja esiintyy erityisesti neurotutkimuksessa (esim. fMRI, EEG, MEG) sekä biomolekyylien mittauksissa ja signaalinkäsittelyssä laajasti.

Taustasignaaleihin pyritään vaikuttamaan sekä suunnittelulla että analyysillä. Ennen mittauksia käytetään altistumisen rajoittamista, suojauksia, kiinnittelyä ja ympäristövalvontaa. Tulkinnassa sovelletaan esiprosessointia kuten filtteröintiä ja normalisointia sekä tilastollisia menetelmiä; yleisiä keinoja ovat baseline-subtraction, regressi (nuisance regressors), sekä riippumattomien komponenttianalyysien (ICA) hyödyntäminen taustakomponenttien erottamiseksi. Myös fysiologisten rekisterien kerääminen (esimerkiksi hengitys ja syke) voidaan käyttää taustasignaaleja poistavina tai tilastollisesti kontrolloivina muuttujina.

Taustasignaaleihin liittyy keskeisiä haasteita tulosten luotettavuudessa. Asianmukainen määrittely, mittausarvojen puhdistaminen sekä raportointi parantavat tutkimusten toistettavuutta ja tulkinnan läpinäkyvyyttä.