Signalų proceso apdorojimas
Signalų klasifikacija. Determinuotieji ir atsitiktiniai signalai. Determinuotų signalų funkcijų grafikai. Periodiniai ir neperiodiniai signalai. Harmoniniai ir daugiaharmoniniai signalai. Harmoninis periodinis virpesys, atvaizduotas laiko ašyje. Harmoniniai virpesiai. Signalo spektras. Spektras. Garso signalai ir jų spektrai. Daugiaharmonis signalas. Daugiaharmonio signalo virpesys laiko ašyje ir amplitudės spektro diagrama. Neperiodiniai determinuoti signalai. Determinuotų signalų spektrai. Signalas ir jo spektras. Atsitiktiniai signalai. Signalų klasifikacija. Signalų, kaip laiko funkcijų, klasifikavimas. Analoginio signalo keitimas. Analoginiai signalai. Diskretieji signalai. Kvantuotieji signalai. Skaitmeniniai signalai. Lyginiai ir nelyginiai signalai. Lyginė funkcija. Nelyginis signalas. Nelyginė funkcija. Signalų transformacijos laiko ašyje. Signalai ir jų matematiniai modeliai. Elementariosios funkcijos. Elementarių funkcijų matematiniai modeliai.
Signalų klasifikacija Determinuotieji ir atsitiktiniai signalai Periodiniai ir neperiodiniai signalai Harmoniniai ir daugiaharmoniniai signalai Signalų skirstymas Signalų, kaip laiko funkcijų, klasifikavimas Analoginiai signalai Diskretieji signalai Kvantuotieji signalai Skaitmeniniai signalai Lyginiai ir nelyginiai signalai.
Signalu vadiname tolydinio laiko funkciją ar diskrečiojo laiko seką, kuri teikia informaciją apie fizikinių reiškinių prigimtį. Elektriniai signalai yra skirti informacijai ar duomenims perduoti, kuriose nepriklausomas kintamasis yra laikas. Jei signale užkoduota informacija (parametras) priklauso tik nuo vieno kintamojo, tai toks signalas vadinamas vienmačiu (pavyzdžiui, kalbos signalas, popieriaus storio jutiklio signalas). Jei signalu pernešama informacija priklauso nuo kelių kintamųjų, tai toks signalas vadinamas daugiamačiu. Pvz., dvimačiu signalu galime atvaizduoti skaitmeninę fotografiją ar vaizdą vaizduoklio ekrane, nes jie apibrėžiami horizontaliąja ir vertikaliąja koordinatėmis.
Informatyvumo požiūriu signalus galima skirstyti į dvi grupes: determinuotus (reguliariuosius) ir atsitiktinius (nereguliariuosius). Toks skirstymas remiasi tuo, kad signalams apibūdinti taikomi skirtingi metodai: determinuotieji signalai išreiškiami žinomomis funkcijomis, o atsitiktinių signalų savybės išreiškiamos tikimybiniais metodais. Signalų klasifikacija pateikta paveiksle. Jų skirstymas pagrįstas skirtingais jiems aprašyti taikomais metodais.
Determinuotieji signalai skirstomi į periodinius ir neperiodinius. Pvz., signalas, išreikštas lygtimi u(t) = 3cos2 π f t, yra determinuotasis periodinis signalas. Periodiniams signalams galioja tokia sąlyga: s(t) = s( t+ kT ), –∞ < t < ∞; čia T – signalo periodas; k – daugiklis – sveikasis skaičius (k = 1, 2, 3,...).
Visi kiti determinuotieji signalai yra neperiodiniai, kitaip tariant, neperiodiniu determinuotuoju signalu vadinamas toks signalas, kuriame nėra tokio laiko T, kad galiotų sąlyga s(t) = s(t + kT). Neperiodinis signalas dažniausiai apribotas laiko atžvilgiu. Tai įvairūs impulsai ir impulsų grupės, nutrūkstantys harmoniniai virpesiai, pereinamieji procesai grandinėse ir pan. Tokių signalų spektras, t. y. signalo dažnio dedamųjų pasiskirstymas dažnių ašyje, yra ištisinis ir vadinamas spektro tankiu.
Kiekvieną signalą (virpesį) galima atvaizduoti laiko ir dažnių ašyje. Turėdami signalo išraišką kaip laiko funkciją, galime nustatyti tokius parametrus, kaip signalo trukmė, galia, energija ir kt. Periodiniai signalai skirstomi į harmoninius ir daugiaharmonius. Kintamoji srovė ar įtampa gali būti įvairių formų, o viena iš dažniausiai naudojamų yra harmoninė, t. y. išreiškiama harmoninėmis (sinuso) funkcijomis. Harmoninė įtampa kiekvienu laiko momentu t gali būti išreiškiama taip.
