I.2.10. Alapvető definíciók
A következőben bevezetünk a jelfeldolgozásában használt néhány alapfogalmat:
- Jelek energiája:
Egy jel energiáján analóg esetben az kifejezést, míg digitális esetben az ki fejezést értjük.
- Véges energiájú jel:
Egy jelet véges energiájúnak nevezünk, ha analóg esetben , illetve digitális esetben teljesül.
- Véges idejű jel:
Az , jelet véges idejűnek nevezzük, ha van olyan t1 és t2 véges időpontpár, amelyre érvényes, hogy , és esetén.
- Korlátos jel:
Egy jelet korlátosnak nevezünk, ha a jel értelmezési tartományán a jel értékkészlete véges.
A frekvencia egy esemény ismétlődésének a gyakoriságát jelenti. Azt mutatja meg, hogy egy adott időegység alatt az esemény hányszor következett be. Minél sűrűbben következik be az esemény, annál nagyobb a frekvenciája.
Mértékegysége a Hz (Hertz).
Dimenziója 1/s.
- Zaj:
A”zaj”a feldolgozni kívánt információt hordozó jeltől eltérő frekvenciájú és intenzitású jelek zavaró összessége. Más megfogalmazásban: minden olyan jel, amely nem része az átviendő információnak, de benne van a jelben. A jelfeldolgozás egyik központi feladata a jelben levő zajoktól történő megszabadulás. Ezt a folyamatot a jelek szűrésének nevezik.
A technikában általában nem a zaj abszolút nagysága az érdekes, hanem a hasznos jel nagyságához való viszonya. Minél nagyobb ez az érték, annál jobb minőségű a kommunikáció.
Mértékegysége a dB (decibel).
- Csillapítás, erősítés:
Csillapításon vagy erősítésen a kimenő (Tki) és a bemenő (Tbe) jelerősség (teljesítmény) hányadosát értjük. Csillapításnál Tki<Tbe. Erősítés esetén Tki>Tbe.
Mértékegysége a dB.
Amint azt már említettük, a jelfeldolgozás feladata a jelek információtartalmának meghatározása. A jelek feldolgozása történhet analóg, vagy digitális módon. Analóg jelfeldolgozás esetén a feldolgozás során nem használunk digitális technikát. Ebben az esetben a feldolgozás során a bemenő jel csak analóg lehet, s az eredményül kapott kimenő jel is analóg. Digitális feldolgozás esetén mindig használunk valamilyen digitális technikát. Mint később a következő alfejezetben látni fogjuk, a digitális jelet feldolgozó eszköz bemeneti jelként mindig digitális jelet vár, és a kimeneti jel is mindig digitális. Természetesen, ha analóg jelet akarunk digitálisan feldolgozni, akkor az analóg jelet először digitalizálni kell, majd a feldolgozás után, ha a végeredményt is analóg jel formájában várjuk, akkor azt megfelelő konverzióval analóggá kell alakítani. Napjainkra – éppen a számítástechnika fejlettségének köszönhetően – a valós világ analóg jeleinek feldolgozását már szinte teljes egészében digitális úton végzik, ami azzal jár, hogy előtérbe kerülnek a szoftveres megoldások. Fontos kiemelni, hogy az élettani jelek (EKG, EMG, pulzus stb.) mindig analóg jelek. Számítógéppel történő feldolgozásukhoz digitalizálni kell őket.