Signalverarbeitung
Signalverarbeitung ist die Analyse, Interpretation und Manipulation von Signalen. Zu den Signalen von Interesse gehören Ton, Bilder, biologische Signale wie EKG, Radarsignale und viele andere.
Die Verarbeitung solcher Signale umfasst die Speicherung und Rekonstruktion, die Trennung von Information und Rauschen (z.B. Identifizierung von Flugzeugen durch Radar), die Kompression (z.B. Bildkompression) und die Extraktion von Merkmalen (z.B. Umwandlung von Text in Sprache).
Signal-Klassifizierung
Bei analogen Signalen kann die Signalverarbeitung die Verstärkung und Filterung von Audiosignalen für Audiogeräte oder die Modulation und Demodulation von Signalen für die Telekommunikation umfassen. Bei digitalen Signalen kann die Signalverarbeitung die Komprimierung, Fehlerprüfung und Fehlererkennung von digitalen Signalen umfassen.
- Analoge Signalverarbeitung - für Signale, die nicht digitalisiert wurden, wie in klassischen Radio-, Telefon-, Radar- und Fernsehsystemen
- Digitale Signalverarbeitung - für Signale, die digitalisiert worden sind. Die Verarbeitung erfolgt durch digitale Schaltungen wie ASICs, FPGAs, allgemeine Mikroprozessoren oder Computer oder spezielle digitale Signalprozessorchips.
- Statistische Signalverarbeitung - Analysieren und Extrahieren von Informationen aus Signalen auf der Grundlage ihrer statistischen Eigenschaften
- Audiosignalverarbeitung - für elektrische Signale, die Schall, wie z.B. Musik, darstellen
- Sprachsignalverarbeitung - zum Verarbeiten und Interpretieren gesprochener Worte
- Bildverarbeitung - in Digitalkameras, Computern und verschiedenen Bildgebungssystemen
- Videosignalverarbeitung zur Interpretation von Bewegtbildern
- Array-Verarbeitung - zur Verarbeitung von Signalen aus Sensor-Arrays
Verfahren zur Signalverarbeitung
Signalverarbeitung ist die Analyse, Interpretation und Manipulation von erfassten Signalen. Erfasste Signale müssen je nach Messzweck, Messmethode und Eigenschaft der erfassten Signale verarbeitet werden.Bei der Verarbeitung von Signalen wird Statistik verwendet, da es wichtig ist, die Verteilung der Daten zu kennen und die Daten durch numerische Formeln darzustellen. Mit anderen Worten, um die Signalverarbeitung zu studieren, ist es erforderlich, die Statistik zu studieren (wie die Fehlertheorie, das arithmetische Mittel, die Wahrscheinlichkeit, eine stochastische Variable, die Genauigkeit und die Detailzeichnung usw.).
In den meisten Fällen sind die Signale regelmäßig, da sie von elektrischen Instrumenten wie Telemetern oder Kommunikationsgeräten usw. erfasst werden. Es gibt aber auch viele zufällig auftretende unregelmäßige Signale, die es schwierig machen, Formeln zu finden, die genau passen. Hier bedeutet die Unregelmässigkeit, dass es schwierig ist, das Ergebnis vorherzusagen, das noch nicht eingetreten ist. Wenn irreguläre Signale erfasst werden, ist ein Photon notwendig, also wird es gemessen und berechnet.
