Digitální signál (zpracování signálu) - Digital signal (signal processing)

Červený digitální signál je vzorkovaná a kvantovaná reprezentace šedého analogového signálu. Digitální signál se skládá ze sledu vzorků, což jsou v tomto případě celá čísla: 4, 5, 4, 3, 4, 6 ...

V rámci digitálního zpracování signálu (DSP), což je digitální signál je diskrétní čas , quantized amplituda signálu . Jinými slovy se jedná o vzorkovaný signál skládající se ze vzorků, které přebírají hodnoty z diskrétní množiny ( spočetná množina, kterou lze namapovat jedna k jedné na podmnožinu celých čísel ). Pokud je tato diskrétní množina konečná, mohou být diskrétní hodnoty reprezentovány digitálními slovy konečné šířky . Nejčastěji jsou tyto diskrétní hodnoty reprezentovány jako slova s pevnou řádovou čárkou (buď přímo úměrná hodnotám tvaru vlny nebo složená ) nebo jako slova s plovoucí desetinnou čárkou .

Diskrétní kosinový průběh s frekvencí 50 Hz a vzorkovací frekvencí 1000 vzorků / s, který snadno uspokojí vzorkovací teorém pro rekonstrukci původní kosinové funkce ze vzorků. (Účinky kvantizace jsou příliš jemné, než aby byly vidět v tomto grafu.)

Proces analogově-digitálního převodu produkuje digitální signál. Proces převodu lze považovat za probíhající ve dvou krocích:

  1. vzorkování , které produkuje signál diskrétního času se spojitou hodnotou, a
  2. kvantizace , která nahradí každou hodnotu vzorku aproximací vybranou z dané diskrétní množiny (například zkrácením nebo zaokrouhlením).

To může být ukázáno, že analogový signál může být upravena po konverzi na digitální (dolů na přesnosti poskytované kvantování použité), za předpokladu, že vstupní signál má zanedbatelný výkon ve frekvencích nad limitem Nyquist a není nasycení kvantizer.

Běžné praktické digitální signály jsou reprezentovány jako 8bitové (256 úrovní), 16bitové (65536 úrovní), 24bitové (16,8 milionů úrovní) a 32bitové (4,3 miliardy úrovní) pomocí pulzní kódové modulace, kde počet kvantování úrovně nemusí být nutně omezeny na pravomoci dvou . S pohyblivou řádovou čárkou reprezentace se používá v mnoha aplikacích DSP.

Reference