Procesamiento de señales
El procesamiento de señales (también conocido como tratamiento de señales) es el procesamiento, amplificación e interpretación de señales. El procesamiento de señal, de manera independiente, no tiene la capacidad de hacer muchas cosas. Depende de sensores externos a él para que estos lean la información que contienen las señales. Principalmente se trata de manipularas.
Las señales pueden proceder de diversas fuentes. Hay varios tipos de procesamiento de señales, dependiendo de su naturaleza:
- Procesamiento de señales digitales - para señales digitalizadas. El procesado se hace mediante circuitos digitales, microprocesadores y ordenadores.
- Procesamiento analógico de señales - para señales analógicas, todas aquellas que son continuas en el tiempo
- Procesamiento de señales de audio - para señales electrónicas que representan sonidos
- Procesamiento de señales de voz - para analizar señales de voz humana
- Procesamiento de señales de vídeo - para interpretar movimientos en escenas
- Procesamiento de matrices
Objetivos
- Añadir información a una señal portadora de esta, para que la transmita posteriormente. (conversación telefónica, datos de un disco duro, transmisión de radio)
- Procesar señales de voz para descifrar quién habla, qué dice el locutor o para proteger cierta información sensible. (reconocimiento del locutor, palabras o encriptación)
Tipos de señales
Las señales pueden ser analógicas o digitales. Las primeras pueden preceder de captadores (o captadores + transductores) como por ejemplo de un micrófono (captador de sonido), una sonda termométrica (captadora de temperaturas), una sonda barométrica (captadora de presiones), un velocímetro, un acelerómetro, etc. Las señales analógicas se caracterizan por representar magnitudes que cambian de forma continuamente, que pueden tener, en principio, cualquier valor. Los valores de estas magnitudes se conocen también de una forma continua en el tiempo.
Las señales digitales, por otro lado, pueden proceder de ordenadores, de sistemas que leen soportes digitales (como un CD) o se han convertido por un conversor analógico-digital. Estas señales se caracterizan por ser representadas a partir de una cierta cantidad de números. Así, los valores que pueden tomar las magnitudes representadas digitalmente son siempre escalones de una cierta escalera. Por otro lado, los valores digitales no se conocen de manera continua en el tiempo, sino que se toman muestras con una cierta frecuencia, o cuando tiene lugar alguna circunstancia de interés.
Tipos de procesamientos de señales analógicos
Procesamiento analógico de señal
Las señales analógicas pueden ser tratadas mediante circuitos eléctricos analógicos.
Procesamiento digital de señal
No obstante, la simplicidad del tratamiento analógico, la tendencia actual es la digitalización de las señales y su posterior tratamiento digital mediante ordenadores u otros sistemas basados en microprocesadores. Entre esos, hay un tipo nombrado procesador digital de señal (DSP) especialmente pensado para este tipo de operaciones.
Aplicaciones
Las operaciones y aplicaciones más comunes son: el filtrage, la amplificación, suavización, digitalización, comprensión, reducción de ruido, etc.