Сигналдарды талдау міндеттері

Сигналдарды өңдеу не үшін қажет? Сигнал кейбір информацияны тасымалдайтын физикалық шама болып табылады. Бірақ сигналда әдетте бөгеулер де болады. Сигналды өңдеу сол бөгеулерді алып тастап, керекті информацияны бөліп алу үшін қажет болады екен. Яғни сигналдарды өңдеу ластанған суды тазартуға ұқсайды, бұл тазартудың негізгі мақсаты – суда бар болған элементтерді (құраушыларды) керекті мен керексіздерге ажыратып алу.
Талдау сигналды өңдеудің түйінді компоненттерінің бірі болып табылады. Талдаудың үш негізгі құраушысын бөлуге болады:
• сигналдың сандық параметрлерiн анықтау;
• сигналды элементар құраушыларға жiктеу (бұл жіктеу сигнал құраушыларды жеке қарастыру үшін, немесе басқа сигналдың қасиеттерімен салыстыру үшін жасалынады);
• әртүрлi сигналдардың “ұқсастығы” дәрежесiн санды түрде өлшеу.
Кейбір объектпен жіберілетін сигналды талдау бұл объекттің қасиеттері, сол қасиеттердің өзгеру себептері туралы мәлімет береді, бұл объекттің бақыланып отырған өзгерістерінiң себептерiн айқындап, оның кейiнгi даму жолдарын болжауға мүмкiндiк бередi.

Сигналдар классификациясы
Сигнал деп жалпы жағдайда бiр шаманың басқа шамаға тәуелдiлiгiн айтады, яғни математикалық тұрғыдан сигнал функция б.т.
Әдетте тәуелсіз шама болып уақыт табылады, бірақ ол басқа да болуы мүмкін. Мысалы, информацияның оптикалық өңдеу жүйелерінде жарық қарқындылығының кеңістіктік координаталарға тәуелділігі сигнал ретінде қарастырылады. Телевизиялық бейнені де сигнал деп санауға болады, мұнда экранның нүкте жарықтылығының координаталарға тәуелділігі қарастырылады. Бұл екі тәуелсіз шамасы бар сигналдың мысалы. Мұндай сигналдаржы екіөлшемді д.а.
Сөйтіп, сигналдың физикалық табиғаты кез-келген бола алады, жиі ол кернеу болады, басқа да көптеген физикалық шамалар болуы мүмкін. Сондықтан курс мазмұнымен танысу физиканың кез-келген саласында тиiмдi ғылыми жұмыс жасауға көмек көрсетедi.

Сигнал дәлме-дәл белгілі болуына, не болмауына байланысты детерминді және кездейсоқ сигналдарды бөледі.
Детерминді сигнал толығымен белгілі болады, оның кезкелген уақыт мезетіндегі мәнін дәлме-дәл анықтауға болады.
Кезлейсоқ сигнал кезкелген уақыт мезетінде кездейсоқ шама б.т., ол анықталған мәндерді кейбір ықтималдықпен алады. Дәл айтқанда, кез келген нақты сигнал кездейсоқ б.т., өйткені оның қалыптасуына көптеген факторлар әсер етеді, олардың барлығын еске алуға мүмкін емес.

Сигналдардың өте маңызды класы – квадраты интегралданатын сигналдар. Басқаша оларды энергиясы шектелген сигналдар д.а. Мұндай сигналдар үшін мынадай қатынас орындалады:

Сигналдар теориясының көптеген маңызды қатынастар сигналдардың энергиясы шектелген деген болжау шегінде алынған. Егер бұл шарт орындалмаса, мәселені шешу үшін басқа тәсілдерді пайдалану қажет болады.
Тағы бір талдау әдістерге елеулі әсер ететін классификацияның белгісі – периодтылық. Мұндай сигналдар үшін кез-келген t үшін s(t + пТ) = s(t) деген қатынас орындалады, мұндағы п – кез-келген бүтін сан. Т шамасы мен оған еселі 2Т, ЗТ, т.с.с шамалар сигналдың периодтары болып табылады, бірақ әдетте период деп олар ішіндегі минимал мәнін айтады, оны басқаша негізгі период деп атайды.