Mikä on analoginen signaalinkäsittely?

Analoginen signaalinkäsittely on analogisten signaalien matemaattinen toiminta tai analyysi analogisten välineiden kautta. Tämä voidaan suorittaa joko erillisellä tai jatkuvalla aikavälillä, ja se edustaa pääasiallista tapaa, jolla nämä toiminnot suoritetaan. Yleensä tähän käsittelyyn liittyy jonkinlainen ohjaus, suodatus, poisto tai denoising.
Jotta signaali olisi analoginen, sillä on oltava jatkuva arvo. Pohjimmiltaan signaalissa on oltava ajoittain vaihteleva tiedonkulku. Jokaisella signaalin vaihtelulla on tärkeä merkitys, toisin kuin digitaalinen, joka käsittelee numeerista esitystä. Yleisin analoginen asiayhteys on elektroniikassa, kun signaali lähetetään fyysisenä informaationa.

Äänen osalta analoginen signaalinkäsittely vastaa basson, diskantin ja äänenvoimakkuuden säätimien muutoksista. Video ja televisio käyttävät kuvan sävyä käsittelytekniikoilla. Kussakin näistä tapauksista jännitettä ja virtaa ohjaavat sarja kondensaattoreita, vastuksia, induktorit ja transistorit.

Analoginen signaalinkäsittely on määritelty konvoluution käsitteessä. Convolution määrittelee parametrit, joissa tulosignaali yhdistyy järjestelmän toimintoon tarkan lähtösignaalin määrittämiseksi. Kahdella analogisella aaltomuodolla konvoluutio on tekijä, jossa yksi aaltomuodoista kääntyy ja siirtyy. Konvoluution laskemiseksi ensimmäinen aaltomuoto käännetään ja siirretään identtiseksi toisen aaltomuodon kanssa. Tämä luo analogisen signaalin.

Fourier -muunnoksen käsite on myös tärkeä analogiselle signaalinkäsittelylle. Se määrittää tilanteen, jossa toiminto muuntaa monimutkaisen analogisen signaalin sarjaksi yksittäisiä komponentteja. Tämä voi tapahtua tietyn ajan tai taajuuden aikana. Esimerkki Fourier -muutoksesta on musiikin sointujen hajottaminen useiksi yksittäisiksi nuotteiksi.

Analogisessa signaalinkäsittelyssä käytetään usein erityyppisiä signaaleja. Näitä ovat sinusoidit, impulssit ja askeleet. Sinusoidit ovat käsittelyn perusominaisuus. Ne osoittavat poikkeamat analogisissa taajuus- ja aikamuuttujien kautta. Impulssit ovat signaaleja, jotka edustavat ääretöntä suuruutta ja leveyttä. Askelmerkit ovat välittömiä informaatiopulsseja. Ne osoittavat äkillisen tulovasteen, samanlainen kuin kytkimen kääntämisen vaikutukset.

Useat jokapäiväiset järjestelmät käyttävät analogisen signaalinkäsittelyn käsitettä. Kanavan vaihtaminen analogisessa televisiossa edellyttää, että signaali suodatetaan ja käsitellään tietyllä tavalla. AM/FM -radio käsittelee eri analogisia signaaleja, joita siirretään koko aaltoalueella, ja luo lähtötiedot. Sähkökitarat käyttävät myös analogista konseptia musiikin tuottamiseen. Kitaran induktori muuttaa kielten värähtelyn sähkövirraksi.