Digitális jelfeldolgozás

Digitális jelfeldolgozásnak (angolul Digital Signal Processing, DSP) vagy digitalizálásnak nevezzük azt a folyamatot, amikor egy fizikai mennyiséget valamilyen módon számítógéppel feldolgozhatóvá teszünk.

A digitalizálás szó a digitális szóból ered, „átalakítás digitális formátumúra” jelentéssel. A fizikai dolgokat (melyek „analóg”, számítógépek által közvetlenül nem kezelhető formában léteznek) valamilyen módon jellemezni kell digitális formában ahhoz, hogy azokkal a számítógépek dolgozni tudjanak.

A digitalizálás nagyon tág fogalom: a digitalizálás pontos módja nem csak a fizikai dologtól függ, hanem attól is, hogy azt milyen célból vagy módon akarjuk számítógéppel felhasználni.

A digitális jelfeldolgozás fő témakörei a digitális hangfeldolgozás, digitális képfeldolgozás, a digitális beszédfeldolgozás és a digitális méréstechnika.

Mintavételezési eljárás

A számítógépek elterjedésével szükségessé vált a digitális jelfeldolgozás használata. Hogy egy analóg jelzést egy számítógépen használjunk, digitalizálnunk kell ezt egy analóg/digitális átalakító (A/D konverter) segítségével.

A digitalizálás általában 2 lépcsőből áll: mintavételezés és kvantálás. A mintavételezéskor a jelek helye egyenlő osztályokra osztódik, majd egyenértékű reprezentatív jelekre cserélődnek, az azonos osztályokban. A kvantálás alatt a reprezentatív jelek értékei egy véges készlet megközelítő értékeit veszik fel.

A kvantálás a digitalizálás azon része, amikor is átalakítja az analóg jel amplitúdó értékeit bináris számokká, amelyeknek alapegysége a bit. A mintavételezés és kvantálás művelete megmutat néhány, a digitalizált jel spektrumában bekövetkező jelentős változást. Ezek a változások nagymértékben függnek a kvantálás pontosságától és a mintavételezés gyakoriságától, amelyek megfelelően illeszkednek a digitalizálás feltételeihez.

Ahhoz, hogy megfelelő mintánk legyen, a Nyquist-Shannon mintavételi elvnek kell teljesülnie. Ez röviden annyit tesz, hogy a mintavételezési frekvenciának nagyobbnak kell lennie, mint a jel sávszélességének kétszerese (feltéve, ha megfelelően van szűrve).

A digitál-analóg (D/A) átalakítót a digitális jel analóg jellé való konvertálásához használjuk. A digitális számítógép használata a digitális rendszerekben kulcsfontosságú.

Hivatkozások

Lásd még

• digitális hangfeldolgozás
• digitális képfeldolgozás
• digitális beszédfeldolgozás

Külső hivatkozások

• Multimédia alapismeretek, PDF-jegyzet programozó matematikus hallgatók számára