Ένα ψηφιακό σήμα είναι πάντα ένα σήμα διακριτού χρόνου και ένα αναλογικό σήμα είναι συχνά ένα σήμα συνεχούς χρόνου.
Το πεδίο της μελέτης που αναλύει και ασχολείται με τη λειτουργία των σημάτων ονομάζεται επεξεργασία σήματος. Τα αντικείμενα της μελέτης είναι οι χρήσιμες λειτουργίες που μπορούν να γίνουν με σήματα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για έλεγχο, αναγνώριση, πρόβλεψη, μετάδοση και πολλούς άλλους τύπους διαδικασιών. Οι θεωρίες του εμπίπτουν στον κλάδο των εφαρμοσμένων μαθηματικών, αλλά επειδή έχει τόσες πολλές πρακτικές εφαρμογές, η επεξεργασία σήματος ασχολείται με διάφορους τομείς, από την επιστήμη των υπολογιστών έως τις τηλεπικοινωνίες. Έτσι, οι αρχές της επεξεργασίας σήματος βρίσκονται κάτω από τους μηχανικούς κάθε είδους ηλεκτρονικής συσκευής που έχει κατασκευαστεί από τον άνθρωπο.
Η μελέτη καθορίζει γενικά τα συστήματα σημάτων
Ένα σήμα είναι οποιαδήποτε μετρήσιμη μορφή ενέργειας που μπορεί να μεταδώσει πληροφορίες. Αυτή η ενέργεια για παράδειγμα μπορεί να είναι ηλεκτρική, όπως σε ηλεκτρικό ρεύμα με μετρήσιμη ιδιότητα όπως τάση. Η μετρήσιμη ιδιότητα της ενέργειας ποικίλλει σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο και αυτές οι παραλλαγές που μπορεί ή δεν είναι σκόπιμες ή ελεγχόμενες, μπορούν να παράγουν ένα συγκεκριμένο μοτίβο και έτσι να μεταφέρουν πληροφορίες. Επομένως, τα σήματα δεν υπάρχουν σε κενό. είναι πάντα μέρος των συστημάτων σήματος. Το πεδίο της μελέτης ορίζει γενικά τα συστήματα σήματος ως οποιαδήποτε φυσική διαμόρφωση των στοιχείων που μπορούν να λάβουν ένα σήμα που υποδηλώνει είσοδο και να παράγουν ένα σήμα που υποδηλώνει έξοδο. Μέσα σε ένα σύστημα, το τελευταίο είναι πάντα προϊόν ή λειτουργία του πρώτου.
Αυτό το προκύπτον σήμα δεδομένων ή εξόδου μπορεί τώρα να ονομαστεί ψηφιακό σήμα.
Ο χρόνος είναι ο πιο κοινός και σημαντικός παράγοντας για σήματα και αυτό οδηγεί σε δύο γενικές ταξινομήσεις σημάτων - αναλογικό και ψηφιακό. Ένα ψηφιακό σήμα είναι πάντα ένα σήμα διακριτού χρόνου και ένα αναλογικό σήμα είναι συχνά ένα σήμα συνεχούς χρόνου. Για να δείξουμε τη διαφορά ας χρησιμοποιήσουμε ένα ηχητικό σήμα ως παράδειγμα. Αυτό το σήμα αποτελείται από συνεχώς κυμαινόμενες τάσεις (επομένως αναλογικός / συνεχής χρόνος). Ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα μπορεί στη συνέχεια να κατασκευαστεί για να διαβάσει τη μεταβαλλόμενη ποσότητα τάσης εντός σταθερών και κανονικών χρονικών διαστημάτων. Το αποτέλεσμα είναι μια σειρά ποσοτήτων ή δεδομένων που αντιστοιχούν σε διακριτές τιμές χρόνου. Αυτό το προκύπτον σήμα δεδομένων ή εξόδου μπορεί τώρα να ονομαστεί ψηφιακό σήμα.
Τα σήματα όταν εισάγονται σε ένα σύστημα μετασχηματίζονται ή υποβάλλονται σε χειρισμό προκειμένου να πραγματοποιηθεί μια χρήσιμη λειτουργία. Συσκευές ή κυκλώματα που πραγματοποιούν αυτόν τον μετασχηματισμό μπορούν γενικά να ονομάζονται επεξεργαστές σήματος. Στο παραπάνω παράδειγμα, το ηλεκτρονικό κύκλωμα ονομάζεται μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό. Ένα άλλο παράδειγμα ενός επεξεργαστή σήματος είναι το κύκλωμα μέσα σε ένα μικρόφωνο. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να λάβει ήχο και να το μετατρέψει σε κυμαινόμενες ηλεκτρικές τάσεις. Αυτές οι κυμαινόμενες τάσεις λέγεται ότι είναι ένα ανάλογο του λαμβανόμενου ήχου και σε αυτήν τη μορφή μπορούν να υποστούν περαιτέρω επεξεργασία ή επεξεργασία. Μπορούν να μεταδοθούν κατά μήκος ενός καλωδίου, να ενισχυθούν μέσω ενός ενισχυτή και στη συνέχεια να εξάγονται μέσω ενός ηχείου. Καλούμε ολόκληρη τη φυσική διαμόρφωση του μικροφώνου, του καλωδίου, του ενισχυτή και του ηχείου ως ηχοσύστημα.
