디지털 신호 처리란?

디지털 신호를 분석하고 변환하고 송신하기 위해 처리 기법을 사용하는 것을 DSP(디지털 신호 처리)라고 합니다. 디지털 신호는 연속시간 아날로그 신호에서 샘플링되거나 디지털 시스템에서 직접 생성된 정보의 비트입니다. 디지털 신호는 시간 영역에서 이산적이고 양자화되기 때문에 디지털 컴퓨터는 정보를 빠르고 효율적으로 활용하고 조작할 수 있습니다.

핵심 개념

• 샘플링: 일정한 간격으로 신호를 측정하여 연속적인 아날로그 신호를 이산 디지털 신호로 변환하는 공정입니다.
• 필터링: 신호에서 원치 않는 특성을 제거하고 품질을 향상하여 추가적인 처리를 준비하는 데 사용되는 디지털 신호 처리의 기본 작업입니다. MATLAB^®을 사용하여 필터를 설계할 수 있습니다.
• 변환: 디지털 신호 처리는 DFT(이산 푸리에 변환)와 같은 수학적 변환을 사용하여 주파수 영역에서 신호를 분석하고 조작할 수 있게 합니다. FFT(고속 푸리에 변환)는 DFT를 계산하는 데 사용되는 알고리즘입니다. 또한 신호는 DFT 기반 변환 또는 웨이블릿 기반 변환을 통해 시간-주파수 영역에서 분석할 수도 있습니다.

디지털 신호 처리는 무선 통신, 오디오 및 비디오 처리, 의료 영상, 레이다 및 소나 시스템, 제어 시스템, 생체신호처리와 같은 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. MATLAB, Simulink^® 및 Signal Processing Toolbox™, DSP System Toolbox™, Radar Toolbox와 같은 애드온 제품을 사용하면 디지털 신호 처리 시스템을 분석하고 설계하며 구축할 수 있습니다.

실제 응용 분야

• 영상 처리: 디지털 신호 처리 기법은 영상에 2차원으로 적용할 수 있으며, 영상 향상, 영상 압축, 객체 인식 및 컴퓨터 비전과 같은 영상 처리 작업에 사용됩니다.
• 오디오 처리: 디지털 신호 처리는 노이즈 캔슬링, 이퀄라이제이션, 음성 인식과 같은 오디오 응용 분야에서 광범위하게 사용됩니다. 많은 오디오 처리 기법에는 적응 필터링이 필요합니다. 적응 필터는 수신된 신호에 맞춰 시간이 지남에 따라 변하는 필터입니다. 오디오 처리에 대한 자세한 내용은 Audio Toolbox™를 참조하십시오.
• 통신: 디지털 신호 처리 기법은 통신 시스템에서 신호의 변조 및 복조에 사용됩니다. 변조는 반송파 신호에 정보를 인코딩하는 작업인 반면, 복조는 변조된 신호에서 원본 정보를 추출하는 과정입니다. 통신 채널은 송신된 신호에 영향을 미치는 왜곡과 잡음을 일으킵니다. 신호에 유입된 왜곡을 반영하기 위해 수신된 신호를 필터링하고 처리해야 합니다. 통신에 대한 자세한 내용은 Communications Toolbox™를 참조하십시오.