Teoria dei segnali: differenze tra le versioni

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== Descrizione ==
In generale esistono diversi tipi di segnali, ma tutti sono accomunati dall'essere in natura segnali casuali e continui e quasi mai deterministici. La teoria dei segnali studia la rappresentazione dei segnali in modo da poter poi manipolarli e trattarli matematicamente. Questa rappresentazione richiede l'uso di matematica astratta e, nel caso di segnali stocastici, della [[teoria della probabilità]]. La teoria si suddivide in due grandi branche a seconda del tipo di segnale in esame: i "segnali determinati" o deterministici, di cui è possibile predire il valore in un qualunque istante a piacere, e i "segnali stocastici" o aleatori, il cui valore non è prevedibile, ma su cui è possibile ottenere soltanto delle proprietà statistiche e che rientrano nella più vasta tematica dei [[processo stocastico|processi aleatori o stocastici]].
 
Nella trasmissione di informazione a distanza ([[telecomunicazioni|telecomunicazione]]) i segnali determinati vengono utilizzati per la [[modulazione]] tramite [[portante]], mentre i segnali contenenti l'informazione sono invece segnali aleatori, quindi processi stocastici, dal momento che l'informazione viaggia sotto forma di "innovazione" ovvero varia in maniera aleatoria nel tempo. I segnali periodici possono essere trattati mediante l'astrazione in uno spazio vettoriale lineare quale lo [[spazio di Hilbert]] e quindi con l'utilizzo della [[serie di Fourier]]. Per quanto riguarda i segnali non periodici, questi necessitano della [[trasformata di Fourier]]. Altra suddivisione è quella in "[[Segnale continuo|segnali continui]]" e "[[Segnale discreto|segnali discreti]]". Ad essi si associano rispettivamente le comunicazioni [[analogico|analogiche]] e le comunicazioni [[digitale (informatica)|digitali]]. Parte della teoria dei segnali è intimamente connessa con la [[teoria dei sistemi]] giacché molti segnali transitano come input in sistemi che elaborano ovvero trasformano il segnale in ingresso restituendo in uscita un certo output. Centrale è anche l'[[analisi di Fourier]] ovvero l'analisi spettrale.
La teoria si suddivide in due grandi branche a seconda del tipo di segnale in esame: i "segnali determinati" o deterministici, di cui è possibile predire il valore in un qualunque istante a piacere, e i "segnali stocastici" o aleatori, il cui valore non è prevedibile, ma su cui è possibile ottenere soltanto delle proprietà statistiche e che rientrano nella più vasta tematica dei [[processo stocastico|processi aleatori o stocastici]].
 
Nella trasmissione di informazione a distanza ([[telecomunicazioni|telecomunicazione]]) i segnali determinati vengono utilizzati per la [[modulazione]] tramite [[portante]], mentre i segnali contenenti l'informazione sono invece segnali aleatori, quindi processi stocastici, dal momento che l'informazione viaggia sotto forma di "innovazione" ovvero varia in maniera aleatoria nel tempo.
 
I segnali periodici possono essere trattati mediante l'astrazione in uno spazio vettoriale lineare quale lo [[spazio di Hilbert]] e quindi con l'utilizzo della [[serie di Fourier]]. Per quanto riguarda i segnali non periodici, questi necessitano della [[trasformata di Fourier]].
 
Altra suddivisione è quella in "[[Segnale continuo|segnali continui]]" e "[[Segnale discreto|segnali discreti]]". Ad essi si associano rispettivamente le comunicazioni [[analogico|analogiche]] e le comunicazioni [[digitale (informatica)|digitali]].
 
Parte della teoria dei segnali è intimamente connessa con la [[teoria dei sistemi]] giacché molti segnali transitano come input in sistemi che elaborano ovvero trasformano il segnale in ingresso restituendo in uscita un certo output. Centrale è anche l'[[analisi di Fourier]] ovvero l'analisi spettrale.
 
=== Classificazione ===
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In riferimento alla variabile dipendente si distinguono:
 
* segnale ad ampiezza continua: i valori assunti dall'ampiezza del segnale sono [[numeri reali]] appartenenti ad un intervallo, cioè possono assumere uno qualsiasi degli infiniti valori compresi tra un minimo ed un massimo;
* segnale ad ampiezza quantizzata: i valori assunti dall'ampiezza del segnale sono [[numeri interi]], cioè appartengono ad un insieme finito di valori precisi.
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Da queste distinzioni si definiscono:
 
* segnale analogico: segnale a tempo continuo e ad ampiezza continua
* segnale digitale o numerico: segnale a tempo discreto e ad ampiezza quantizzata.
 
Inoltre, in base alla possibilità di prevedere l'ampiezza futura, i segnali si distinguono in:
 
* segnale deterministico: segnale di cui si conosce esattamente l'andamento dell'ampiezza in funzione del tempo;
* [[Segnale stocastico]] o aleatorio: l'andamento dell'ampiezza è caratterizzabile solo in termini statistici;
 
Un segnale può anche essere periodico o non periodico, si dice periodico quando una parte di questo si ripete nel tempo ugualmente. L'intervallo di tempo in cui si ripete la parte è detto periodo. Nelle telecomunicazioni, dal punto di vista del tipo di informazione trasportata fino all'utente si può distinguere essenzialmente tra:
 
Nelle telecomunicazioni, dal punto di vista del tipo di informazione trasportata fino all'utente si può distinguere essenzialmente tra:
* segnale audio;
* segnale video;
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Dal punto di vista della tipologia fisica del segnale si ha:
 
* [[segnale elettrico]];
* segnale elettromagnetico;
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* {{Collegamenti esterni}}
 
{{portale|fisica|informatica|matematica}}
{{Controllo di autorità}}