Narzędzia do analizy sygnału cyfrowego i analogowego

Wszędzie tam, gdzie znajduje się procesor przetwarzający cyfrowe dane pomiarowe, mamy do czynienia z cyfrowym przetwarzaniem sygnałów. Okazuje się jednak, że niezależnie od źródła tych sygnałów podstawowe metody ich przetwarzania i analizy są identyczne lub bardzo podobne. Dzieje się tak, ponieważ w każdym przypadku rozważamy sygnał jako funkcję zmienną w czasie, lub przestrzeni, i stosujemy znane, ogólnie dostępne narzędzia analizy matematycznej tych funkcji, czyli na przykład przekształcenie Fouriera lub transformację falkową do częstotliwościowej analizy sygnałów.
Sygnał cyfrowy – sygnał, którego dziedzina i zbiór wartości są dyskretne. Jego odpowiednikiem o ciągłej dziedzinie i ciągłym zbiorze wartości jest sygnał analogowy. Znaczenie tego terminu może odnosić się do:
• wielkości fizycznej, która z natury jest dyskretna (np. liczba błysków lampy w ciągu godziny)
• wielkości pierwotnie ciągłej i analogowej, która została spróbkowana i skwantowana (np. sygnał na wyjściu komparatora napięcia kontrolującego pewien proces w określonych chwilach)
• każdej reprezentacji jednego z powyższych, w tym (najczęściej) w postaci ciągu liczb zapisanych w pamięci maszyny cyfrowej (np. plik komputerowy typu WAV).
Współcześnie telekomunikacja i elektronika powszechnego użytku prawie całkowicie zostały zdominowane przez cyfrowe przetwarzanie sygnałów, które jest powtarzalne, bardziej niezawodne i tańsze od przetwarzania analogowego.
Sygnał analogowy – sygnał, który może przyjmować dowolną wartość z ciągłego przedziału (nieskończonego lub ograniczonego zakresem zmienności). Jego wartości mogą zostać określone w każdej chwili czasu, dzięki funkcji matematycznej opisującej dany sygnał. Przeciwieństwem sygnału analogowego jest sygnał skwantowany. Jego jakość zależna jest od dyfrakcji powietrza, czyli od warunków atmosferycznych takich jak wilgotność powietrza, pora dnia. W sygnale cyfrowym jakość zależna jest od wysyłanych zmiennych np. bitrate, rozdzielczość.
Przetworniki analogowo-cyfrowe zajmują wśród układów elektronicznych miejsce szczególnie ważne, gdyż stanowią ogniwo pośredniczące między dziedziną informacji analogowej - najczęściej dostarczanej przez czujniki, a dziedziną informacji cyfrowej - najlepiej nadającej się do obróbki komputerowej i do przechowywania w pamięciach. Zatem zadaniem przetwornika a/c jest przetworzenie analogowej wartości sygnału, zwykle napięciowego, na równoważną mu wartość cyfrową. Istnieje wiele metod przetwarzania analogowo-cyfrowego, jak również wiele sposobów klasyfikacji tych metod. Metody przetwarzania możemy podzielić na metody bezpośrednie i pośrednie.

Related Articles