Цифровая обработка аналогового сигнала

Ключевые задачи, которые решает цифровая обработка аналоговых сигналов, охватывают весь спектр ситуаций, связанных с необходимостью анализа данных, полученных от первичных датчиков

Все виды аналоговых сигналов можно подвергнуть процедуре квантования по уровню, то есть оцифровать. После этого он станет доступен для обработки с применением цифровой вычислительной техники, проще говоря, на компьютере.

Процесс превращения аналогового сигнала в цифровой называют фильтрацией, соответственно, устройство, которое выполняет такую фильтрацию, называют фильтром. Ввиду того, что аналоговые сигналы передаются с постоянной скоростью от первичных датчиков, фильтру необходимо в реальном времени обрабатывать сигнал без перерывов и пауз. С этой целью используются специальные приборы — цифровые сигнальные процессоры.

Ключевые задачи, которые решает цифровая обработка аналоговых сигналов, охватывают весь спектр ситуаций, связанных с необходимостью анализа данных, полученных от первичных датчиков:

  1. Линейная фильтрация. Выделение интересующего сигнала в общей массе сигналов, поступающих в одной частотной области.
  2. Спектральный анализ. Выявление закономерностей в массе сигналов, в том числе обнаружение сигналов, сгенерированных определенным источником.
  3. Частотно-временной анализ. Задачи, связанные с обнаружением сигналов, растянутых или повторяющихся во времени.
  4. Адаптивная фильтрация. Выделение и усиление нужного сигнала с параллельным подавлением посторонних шумов.
  5. Многоскоростная обработка. Задачи по увеличению либо по уменьшению частоты дискретизации сигнала в многоскоростной телекоммуникационной системе.

В настоящее время цифровой метод обработки сигналов является более дешевым и эффективным способом в сравнении с устаревшей морально аналоговой обработкой. Цифра обеспечивает лучшую точность результатов, а сами цифровые устройства обладают меньшими размерами, большей экономичностью и лучшей технической стабильностью.

По указанным выше причинам практически везде, где требуется обработать аналоговый сигнал, который регистрируют аналоговые измерительные датчики, сегодня используется именно цифровая обработка. Наиболее обширная практика таких технологических операций сегодня присутствует в следующих сферах деятельности:

  • радио- и гидролокация,
  • радиосвязь,
  • обработка изображений,
  • геофизика,
  • обработка акустических сигналов, в том числе речи человека,
  • анализ кардиограмм и энцефалограмм, томографические исследования,
  • анализ вибраций технологического оборудования и т.д.
Наверх