Ero sivun ”Digitaalinen signaalinkäsittely” versioiden välillä

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Selaa historiaa interaktiivisesti
[katsottu versio][arvioimaton versio]
← Vanhempi muutosUudempi muutos →
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
VisuaalinenWikiteksti
p Käyttäjän 213.130.228.254 muokkaukset kumottiin ja sivu palautettiin viimeisimpään käyttäjän Xyzäö tekemään versioon.
Vesku345 (keskustelu | muokkaukset)
135 muokkausta
p →‎Sovellusalueita: Sovellusalueita muokattu, lisätty audiosignaalinkäsittely ja erotettu se puheenkäsittelystä (ent. äänenkäsittely)
Rivi 1: Rivi 1:
'''Digitaalinen signaalinkäsittely''', usein myös pelkkä '''signaalinkäsittely''', on digitaalisessa muodossa esitettyjen [[signaali]]en käsittelyä [[numeerinen laskenta|numeerisen laskennan]] menetelmin. Digitaalisen signaalinkäsittelyn merkitys on kasvanut voimakkaasti viime vuosikymmeninä tietokoneiden [[laskentateho|laskentatehon]] kasvaessa ja yhä uusien sovelluskohteiden avautuessa. Digitaalisen signaalinkäsittelyn alaan kuuluu keskeisesti myös [[analoginen|analogisten]] signaalien muuttamisen [[digitaalinen|digitaaliseksi ]] ja päinvastoin. Useimmat digitaaliset signaalit ovatkin digitaaliseksi muutettuja analogisia signaaleja, esimerkiksi analogisia audiosignaaleja eli [[ääni|ääntä]].
'''Digitaalinen signaalinkäsittely''', usein myös pelkkä '''signaalinkäsittely''', on digitaalisessa muodossa esitettyjen [[signaali]]en käsittelyä [[numeerinen laskenta|numeerisen laskennan]] menetelmin. Digitaalisen signaalinkäsittelyn merkitys on kasvanut voimakkaasti viime vuosikymmeninä tietokoneiden [[laskentateho|laskentatehon]] kasvaessa ja yhä uusien sovelluskohteiden avautuessa. Digitaalisen signaalinkäsittelyn alaan kuuluu keskeisesti myös [[analoginen|analogisten]] signaalien muuttamisen [[digitaalinen|digitaaliseksi ]] ja päinvastoin. Useimmat digitaaliset signaalit ovatkin digitaaliseksi muutettuja analogisia signaaleja, esimerkiksi audiosignaaleja eli [[ääni|ääntä]].


==Digitaalisen signaalinkäsittelyn edut==
==Digitaalisen signaalinkäsittelyn edut==
Rivi 7: Rivi 7:


==Keskeisiä menetelmiä==
==Keskeisiä menetelmiä==
Signaalit esitetään usein aika-akselin sijaan taajuusakselilla. Aikatason signaalien muuntaminen taajuustasoon tehdään usein [[Fourier-muunnos|Fourier-muunnoksella]].
Signaalit esitetään usein aika-akselin sijaan taajuusakselilla. Aika-alueen signaalien muuntaminen taajuusalueeseen tehdään usein [[Fourier-muunnos|Fourier-muunnoksella]].


Digitaalisen signaalinkäsittelyn keinoin voidaan suuresta joukosta dataa, joka sinänsä on vaikeasti tulkittavissa, saada esille dataa luettavassa, ymmärrettävässä ja käytettävässä muodossa. Triviaali esimerkki tästä on esimerkiksi keskustelun äänittäminen suuressa taustamelussa. Oleellisen datan esille saamiseksi käytetään [[digitaalinen suodatus|digitaalisia suodattimia]].
Digitaalisen signaalinkäsittelyn keinoin voidaan suuresta joukosta dataa, joka sinänsä on vaikeasti tulkittavissa, saada esille dataa luettavassa, ymmärrettävässä ja käytettävässä muodossa. Triviaali esimerkki tästä on esimerkiksi keskustelun äänittäminen suuressa taustamelussa. Oleellisen datan esille saamiseksi käytetään [[digitaalinen suodatus|digitaalisia suodattimia]].
Rivi 16: Rivi 16:


==Sovellusalueita==
==Sovellusalueita==
* Kuvankäsittely
* kuvankäsittely
**[[Kuvankäsittely|digitaalinen kuvankäsittely]]
** kuvion [[tunnistus]]
**[[hahmontunnistus]]
** robottinäkö
** animaatiot
** animaatiot
** sääkarttojen tuottaminen satelliittikuvien perusteella
** sääkarttojen tuottaminen satelliittikuvien perusteella


* Puheenkäsittely
* äänenkäsittely
** [[puheanalyysi]]
**[[puheanalyysi]]
** [[puheentunnistus]]
** [[puheentunnistus]]
**puhujantunnistus
** [[Puhesynteesi|synteettinen puhe]]
** [[Koodekki|puheenkoodaus]]
**[[puhesynteesi]]
**[[Koodekki|puheenkoodaus]]


* Audiosignaalinkäsittely
* telekommunikaatio
**äänen muokkaus, kuten [[Auto-Tune|autotune]]
**[[äänenpakkaus]], kuten [[MP3]]
**[[Musiikkitiedonhaku|äänen sisältöanalyysi]]
**[[Syntetisaattori|äänisynteesi]]
*Tietoliikenne
** digitaalinen [[modulaatio (elektroniikka)|modulaatio ja demodulaatio]]
** digitaalinen [[modulaatio (elektroniikka)|modulaatio ja demodulaatio]]
** tiedonsiirtokanavan häiriöiden tunnistus ja korjaaminen
** tiedonsiirtokanavan häiriöiden tunnistus ja korjaaminen
Rivi 34: Rivi 40:
** monen antennin lähetys- ja vastaanottotekniikat ([[MIMO]])
** monen antennin lähetys- ja vastaanottotekniikat ([[MIMO]])


* Lääketiede
* lääketiede
** [[Röntgentutkimus|röntgenkuvaus]], [[tietokonekerroskuvaus]], [[magneettikuvaus]] ja [[ultraäänikuvaus]]
**[[Röntgentutkimus|röntgenkuvaus]], [[tietokonekerroskuvaus]], [[magneettikuvaus]] ja [[ultraäänikuvaus]]
** [[EEG]]-aivokuvaus
** [[EEG]]-aivokuvaus


Versio 3. huhtikuuta 2019 kello 13.52

Digitaalinen signaalinkäsittely, usein myös pelkkä signaalinkäsittely, on digitaalisessa muodossa esitettyjen signaalien käsittelyä numeerisen laskennan menetelmin. Digitaalisen signaalinkäsittelyn merkitys on kasvanut voimakkaasti viime vuosikymmeninä tietokoneiden laskentatehon kasvaessa ja yhä uusien sovelluskohteiden avautuessa. Digitaalisen signaalinkäsittelyn alaan kuuluu keskeisesti myös analogisten signaalien muuttamisen digitaaliseksi ja päinvastoin. Useimmat digitaaliset signaalit ovatkin digitaaliseksi muutettuja analogisia signaaleja, esimerkiksi audiosignaaleja eli ääntä.

Digitaalisen signaalinkäsittelyn edut

Ennen digitaalisen signaalinkäsittelyn kehittymistä vallalla oli analoginen signaalinkäsittely. Tällöin signaaleja käsiteltiin analogisten komponenttien, kuten vastusten, kelojen, kondensaattorien, transistorien ja operaatiovahvistimien avulla.

Analogisiin signaalinkäsittelymetodeihin verrattuna digitaaliset metodit antavat tarkemman tuloksen, ovat helpommin monistettavissa ja muokattavissa sekä ovat halvempia. Ne ovat myös eräiltä keskeisiltä osin merkittävästi suorituskykyisempiä.

Keskeisiä menetelmiä

Signaalit esitetään usein aika-akselin sijaan taajuusakselilla. Aika-alueen signaalien muuntaminen taajuusalueeseen tehdään usein Fourier-muunnoksella.

Digitaalisen signaalinkäsittelyn keinoin voidaan suuresta joukosta dataa, joka sinänsä on vaikeasti tulkittavissa, saada esille dataa luettavassa, ymmärrettävässä ja käytettävässä muodossa. Triviaali esimerkki tästä on esimerkiksi keskustelun äänittäminen suuressa taustamelussa. Oleellisen datan esille saamiseksi käytetään digitaalisia suodattimia.

Analoginen signaali muutetaan digitaaliseksi AD-muuntimella ja digitaalinen takaisin analogiseksi DA-muuntimella.

Signaaleja käsitellään usein joko tavallisella tietokoneella tai signaalinkäsittelytarkoitukseen erityisesti suunniteltuja digitaalisella signaaliprosessorilla. Useat reaaliaikaiset säätöjärjestelmät edellyttävät digitaalisen signaalinkäsittelyn keinoin käsiteltyä dataa. Etenkin suuria tai monimutkaista käsittelyä vaativia datamääriä reaaliajassa käsiteltäessä käytetään myös tarkoitusta varten räätälöityjä sovelluskohtaisia mikropiirejä tai FPGA-piirejä.

Sovellusalueita

Katso myös

Lähteitä

  • Huttunen, Heikki: Signaalinkäsittelyn menetelmät. Tampereen teknillinen yliopisto, Tampere 2005. ISSN 1459-4609. ISBN 952-15-1432-9. PDF.
  • Ifeachor, Emmanuel C. & Jervis, Barrie W.: Digital Signal Processing: A Practical Approach. Addison-Wesley 1993. ISBN 0-201-54413-X

Kirjallisuutta

  • Oppenheim, Alan V. & Schafer, Roland W.: Digital Signal Processing. Prentice-Hall, Inc., 1975. ISBN 0-13-214635-5.
  • Rabiner, Lawrence R. & Gold, Bernard: Theory and Application of Digital Signal Processing. Prentice-Hall, Inc., 1975. ISBN 0-13-914101-4.

Aiheesta muualla

Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=Digitaalinen_signaalinkäsittely&oldid=18048390”