skrypt013

f

Rozdział 1

Wstęp

W otaczającym nas środowisku powstaje wiele sygnałów, które do nas docierają za pośrednictwem zmysłów. Są to np. dźwięki, wibracje, temperatura, światło (obrazy). Przedłużeniem naszych zmysłów są urządzenia służące do transmisji, odbioru, przechowywania i interpretacji sygnałów. Dziedzina nauki i techniki, której przedmiotem są te i pokrewne zadania, nosi nazwę przetwarzania sygnałów.

Rozróżnia się sygnały analogowe oraz cyfrowe, ciągłe oraz dyskretne, a także jedno- i wielowymiarowe. Pojęcia te zostaną wyjaśnione i omówione w p. 2.1. Przykładem sygnału analogowego, ciągłego, jednowymiarowego jest sygnał akustyczny. Obraz na ekranie komputera jest natomiast sygnałem dwuwymiarowym, dyskretnym i cyfrowym. Ze względu na tę różnorodność sygnałów ich przetwarzanie jest dziedziną bardzo obszerną i trudno w jednej książce omówić wszystkie jej aspekty. Dlatego w tym podręczniku skoncentrowano się na zagadnieniach związanych z przetwarzaniem jednowymiarowych sygnałów dyskretnych, a w szczególności — cyfrowych. Takie sygnały są reprezentowane poprzez ciągi liczb (tzw. próbek sygnału), określone na osi interpretowanej najczęściej jako (dyskretny) czas. Mimo ograniczenia rozważań do sygnałów jednowymiarowych wiele omówionych zagadnień można bezpośrednio uogólnić na przypadek sygnałów wielowymiarowych.

Dotychczasowe techniki oraz media wykorzystywane do transmisji i rejestracji sygnałów analogowych różniły się znacznie między sobą w zależności od rodzaju sygnału. Tradycyjnie więc radio, telewizja, czy telefonia były rozwijane jako odrębne dziedziny z zastosowaniem różnych systemów technicznych.

Różnorodność mediów dominowała także w dotychczasowym rozwoju technik przetwarzania i transmisji sygnałów cyfrowych, choć każdy sygnał cyfrowy jest po prostu strumieniem bitów niezależnie od jego interpre-