tehnikaidsignaalitöötluses

Tehnikaid signaalitöötluses on meetodite ja algoritmide kogum, mida kasutatakse signaalide analüüsimiseks, mustrite tuvastamiseks, signaalide puhastamiseks ja muundamiseks ning lisaväärtuse loomiseks. Signaalitöötlus hõlmab nii pideva aja kui ka diskreetse aja signaale ning leiab rakendusi heli-, pildi-, sensor- ja kommunikatsioonisüsteemides.

Proovivõte ja kvantiseerimine moodustavad signaali digitaliseerimise aluse: pidev signaal muudetakse diskreetseks ajaks ja seejärel kvantiseeritakse, mis määrab vea‑ ja müratase. Diskreetse ajaga signaalid töödeldakse peamiselt digitaalsetel protsessoritel ja spetsialiseeritud riistvaral.

Diskreetse ajaga töötluses kasutatakse sagedusanalüüsi jaoks Fourier’i teisendeid (DFT/FFT), samas kui ajasuunalistes meetodites on oluline konvolutsioon ja filtratsioon. Lineaarset ajafunktsiooni kirjeldab LTI-süsteem ja z‑transform aitab mudelis ajas edasi liikuda.

Filtrid ja filterdisain on signaalitöötluse keskne osa: FIR- ja IIR-filtrid kavanditakse nii, et need annaksid soovitud sagedusreaktsiooni ja ajafunktsiooni. Adapteeruvad filtrid, nagu LMS ja RLS, kohanduvad signaali muutuvate omadustega; Kalman filter modelleerib süsteemi olekut ja mürataset.

Ajafaasis pakuvad STFT ja lainepilv (wavelet) teisendid aja–sageduslikke esitusviise, mis lubavad signaali toimimise kohta ajas ja sagedustes teavet andma. Spektri hindamiseks kasutatakse perioodogrammi, Welch’i või multitaper-lähenemisi.

Rakendused hõlmavad telekommunikatsiooni, heli- ja pilditöötlust, sensorite ja radar-süsteeme ning signaalide kodeerimist ja tihendamist.