Signaalitöötlus

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search
Artiklit tuleb tõlkida ja kohandada!

Signaalitöötlus (inglise keeles signal processing) hõlmab elektroonikas elektroonilise signaali analüüsi, interpretatsiooni ja manipulatsiooni. Signaalitöötluse meetodite abil on võimalik signaali elektrooniliselt filtreerida, salvestada ja rekonstrueerida, eraldada mürast informatsiooni, teostada andmete kompressiooni (data compression), analoog-digitaal-muundamist ja tuletada signaali olulised omadused (feature extraction). Elektr(oon)iliseks signaaliks võib olla näiteks helile vastav audiosignaal, pildile vastav videosignaal, bioloogiline signaal (EKG, EMG, EEG jt.) või radarisignaal. Aga selleks võib olla ka harmooniline signaal ehk siinussignaal (võrgupinge, mõõtesignaalid, audioloogilise testi signaal)

Tänapäeval töödeldakse signaale peamiselt digitaalkujul, kusjuures enamasti on eesmärk anda signaalile selline kuju, et seda saaks edastada võimalikult kiirelt ja väheste kadudega. Töötlemise objektiks võib olla näiteks helisignaal, pildile vastavvideosignaal, videosignaal, radarisignaal vm.

Digitaalse signaalitöötluse abil on võimalik ka tekst-kõne-konversioonile (speech-to-text conversion) põhinev kõnesüntees ja kõnetuvastus,

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Alan V. Oppenheimi ja Ronald W. Schaferi järgi signaalitöötluse printsiibid leiutati koos klassikaliste arvude analüüsi (numerical analysis) tehnikatega 17. sajandil. Nende tehnikate kasutamise järgmiseks astmeks oli digitaliseerimine 1940-1950-ndatel.[1]

Signaalitöötluse tüübid[muuda | muuda lähteteksti]

Signaalid on ajas või ruumis muutuvate füüsikaliste suuruste elektrilised avaldumisvormid ning võivad olla pärit erinevatest allikatest. Signaalid võivad olla analoogsed või digitaalsed. Signaalitöötluse kontekstis ei loeta signaaliks suvalist binaarset andmevoogu (binary data stream), vaid ainult sellist digitaalset signaali, mis esindab analoogseid füüsikalisi suurusi.

Analoogsignaali puhul tähendab signaalitöötlus tavaliselt signaali võimendamist ja filtreerimist (näiteks audiosignaali puhul) või signaali moduleerimist ja demoduleerimist (näiteks telekommunikatsiooni puhul).

Digitaalsignaali puhul võib signaalitöötlus samuti tähendada digitaalse signaali digitaalset filtreerimist ja skaleerimist ("võimendamist"), aga ka signaali kompressiooni (andmete mahu vähendamiseks).

Analoogsignaalitöötlus on võimalik piirangutega, mis on seatud füüsikaliselt realiseeritavate tehniliste lahenduste poolt.

Digitaalsignaalitöötlusega saab realiseerida suuremat osa analoogsignaalitöötluses kasutatavaid signaalitöötluse lahendusi (näiteks filtrite osas), kuid ka selliseid, mille saamine analoogsignaalitöötluse teel ei ole põhimõtteliselt võimalik või mille teostamine pole realistlik (ülikõrget järku filtrid).

Mõned signaalitöötluse alased määritlused:

  • analoogsignaali töötlus (analog signal processing) on võimalik signaalide puhul, mida ei ole digitaliseeritud. Näiteks analoogne audiosignaal, telefonisignaal, raadiosignaal, analoogne televisioonisignaal ja radarisignaal.
  • digitaalsignaali töötlus (digital signal processing) toimub digitaalsignaalide puhul arvuti või spetsiaalsete digitaalse signaali protsessorite abil nagu DSP kiip (DSP chip) (tehnoloogilise teostuse poolest võib olla ka ASIC ehk application-specific integrated circuit, FPGA, jm.).
  • statistiline signaalitöötlus (statistical signal processing) on signaali analüüs ja signaalist informatsiooni tuletamine selle statistiliste omaduste põhjal
  • audiosignaali töötlus (audio signal processing) on heli esindavate elektriliste signaalide töötlemine
  • kõnetöötlus (speech signal processing) kõne helisignaali töötlemine ja interpreteerimine
  • pilditöötlus (image processing) on digitaalpildi töötlemine kaameras, arvutis või muus pilditöötlussüsteemis, reeglina kompresseerimise eesmärgiga, kuid ka kunstiliste või muude eesmärkidega
  • videotöötlus (video processing) digitaaliseeritud videopildi (pildivoo) interpreteerimiseks ja andmete kompresseerimiseks nende edastamiseks või salvestamiseks piiratud andmemahu tingimustes
Sm-Wikipuzzlepiece.png   Tõlkimine pooleli, palun aita tõlkida!

<!-- seda teksti pole näha -->



Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Digital Signal Processing, Prentice-Hall, 1975, ISBN 0-13-214635-5, page 5.