2. teknistieteellinen tutkintokoulutus - Porin yksikkö - Tampereen ...

357.7. SignaalinkäsittelyKuten nimi kertoo, signaalinkäsittely on signaalien käsittelemistä. Mikä on signaali? Mihintahansa katsotaankin, ympäristömme on täynnä signaaleja. Signaali on informaatiota sisältäväviesti, esimerkiksi puhe, ääni, kuva, video tai tutkaheijaste. Signaaliksi voidaan laskeamikä tahansa ympäristön parametri ja sen muuttuminen ajassa tai tilassa – lämpötila,ilmanpaine, pörssikurssit... Signaaleja löytyy yhtä kaukaa kuin mitä kaukaisin tähti sijaitseeavaruudessa, mutta niitä löytyy myös meidän sisältämme – tällaisiin kuuluvat ns. fysiologisetsignaalit: sydänkäyrä, aivosähkökäyrä, verenpaine, röntgenkuva jne.Miten signaaleja käsitellään? Signaalien käsittelyllä voi olla erilaisia tarkoituksia kuten esimerkiksi:• Suodatus: suodatuksessa poistetaan signaalista ei-toivottu osa tai komponentti –äänestä kohina, sydänkäyrästä häiriö jne.• Tunnistus: signaalista voidaan tunnistaa tiettyä informaatiota sisältäviä piirteitä –puheesta sanoja, kuvasta tuttuja kohteita jne.• Mallinnus: tässä on tarkoituksena luoda signaalia tuottavan prosessin malli. Hyväesimerkki on säätilan mallinnus mitattujen lämpötila-, ilmanpaine- sekä muidenarvojen perusteella. Mallinnus auttaa ymmärtämään luonnossa tapahtuvia prosessejasekä myös ennustamaan niiden käyttäytymistä tulevaisuudessa• Pakkaus: joskus on tarpeen esittää signaalissa esiintyvä informaatio tiiviissä muodossajoko tallennusta tai lähetystä varten. Nykyaikaiset esim. puheen, äänen sekävideon pakkausalgoritmit sisältävät runsaasti signaalinkäsittelyn kikkoja.Nykyään signaalinkäsittelyä löytyy melkein mistä tahansa teknisestä laitteesta/apuvälineestä.Matkapuhelin on suorastaan pullollaan sitä! Jopa pesukone tai jääkaappi saattaaolla riittävän älykäs käsitelläkseen erilaisia signaaleja ja tehdäkseen päätöksiä niidenperusteella. Monimutkaiset pakkausalgoritmit mahdollistavat äänen ja videon käyttämänlevytilan puristamisen kymmenes- tai jopa sadasosaan alkuperäisestä ilman että se olisikuuntelijan tai katsojan havaittavissa. Navigointi maassa, merellä sekä ilmassa tapahtuututkasignaalien käsittelyn avulla GPS laitteella. Sairaalan leikkaussalissa monitorointilaitteetarvioivat aivosähkökäyrän perusteella, onko nukutus tarpeeksi syvä, sekä varoittavatlääkäreitä vaaratilanteista. Signaalinkäsittely on mukana arkielämässämme ilman ettähuomaisimme sitä!Vaikka käyttökohteita löytyy melkein miltä tahansa elämänalueelta, on signaalinkäsittelyn”työkaluvalikoima” hyvin selkeäpiirteinen. Opiskelemalla signaalinkäsittelyä tulet tutustumaansignaalinkäsittelyn algoritmien ja menetelmien matemaattisiin perusteisiin. Tuletmyös tutustumaan siihen, millaisia mahdollisuuksia signaalinkäsittely tarjoaa puheen,audion, kuvan sekä videon muokkaukseen. Koska signaalinkäsittelyn menetelmät vaativatpaljon laskentatehoa, ne toteutetaan usein erikoisprosessoreilla – signaaliprosessoreilla,joihin myös tutustutaan opiskelun aikana.Syventävät signaalinkäsittelyn opinnot yhdistettynä ohjelmisto- tai tietoliikennetekniikanopintoihin on erinomaisen vahva ja moderni kokonaisuus, josta valmistuu arvostettujatietotekniikan ammattilaisia. Toisaalta, signaalinkäsittelyn aineopinnot täydentävät erinomaisestielektroniikan sekä muiden tietotekniikan ammattiaineiden syventäviä opintoja.Signaalinkäsittelyn osaaminen on eduksi työnhaussa lukuisiin suomalaisiin yrityksiin.Tradenomit eivät voi valita signaalinkäsittelyä pääaineekseen.