Procesado de señal
El procesado de señales (también llamado tratamiento o procesamiento de señales) es la disciplina que desarrolla y estudia las técnicas de tratamiento (filtrado, amplificación,...), el análisis y la clasificación de las señales. Se basa en los resultados de la teoría de la información, de la estadística y la matemática aplicada.
Una señal es un flujo de información proveniente de una fuente, la cual puede tener una naturaleza diversa: mecánica, óptica, magnética, eléctrica, acústica,... Por lo general, para poder ser procesadas, las señales se transforman en señales eléctricas mediante transductores.
Para su análisis, las señales habitualmente son modeladas como funciones matemáticas.
La clasificación más básica de las señales se produce según su representación respecto a las variables de las que dependen (tiempo, espacio,...):
- Señal analógica es aquella que representa una magnitud de manera continua. Pueden provenir de captadores (o captadores + transductores) como, por ejemplo, un micrófono (para captar sonidos y trasladarlos a señales eléctricas), un termómetro (temperaturas), una sonda barométrica (capta presiones), un velocímetro...
- Señal digital es aquella que toma valores sólo para una cantidad discreta de puntos, y además sus valores son únicamente discretos. Se pueden considerar ejemplos de señales digitales a un programa de ordenador, el contenido de un CD, aunque también podría ser la información recibida de un semáforo, el código Morse, etc.
- De manera parecida a la señal digital, una señal discreta sólo tiene valores en una cantidad discreta de puntos. La diferencia está en que estos valores pueden tomar cualquier valor, es decir, no están cuantificados. Estas señales provienen normalmente de conversores analógico-digitales, o lo que es lo mismo, de la discretización de señales continuas. Cuando una señal discreta es cuantificada mediante un cuantificador se transforma en una señal digital.
Un parámetro importante de señales digitales y discretas es la frecuencia de muestreo.
Las señales analógicas se pueden tratar mediante circuitos electrónicos analógicos. Sin embargo la tendencia actual es la de digitalizarlas y procesarlas de forma discreta mediante ordenadores o con un procesador digital de señal (DSP, Digital Signal Processor), que es un microprocesador especialmente diseñado para realizar tareas de procesado digital.
Clasificación del procesado de señales
Hay varias clases de procesado de señal, dependiendo de la naturaleza de la señal, y las técnicas necesarias para su procesado difieren ampliamente.
- Procesado digital de señal para señales que han sido digitalizadas o creadas digitalmente. El procesado se hace mediante circuitos eléctricos o, microprocesadores (concretamente DSPs), o computadores.
- Procesado analógico de señal - para señales analógicas, que no han sido digitalizadas.