signal🚧

signal

digital signal🚧

數位訊號。一串數列。

bit depth
bit error rate

analog signal

類比訊號。一個函數。

dynamic range
bandwidth

binary signal(logic signal)

二元訊號。數位訊號,訊號數值只有0與1。

signal quantization🚧

signal sampling

訊號取樣。時間軸離散化。保留重點,刪除細節。

signal quantization

訊號量化。數值軸離散化。保留重點,刪除細節。

簡易的量化是四捨五入、無條件捨去、無條件進入。進階的量化是區分數量級。經典的量化是以圖表相較並沒有明顯差異

演算法(vector quantization)(cluster analysis)

先分群,以群集中心作為量化結果。

再分類,以分界線決定量化結果。

演算法(location-allocation analysis)

加強版。直線距離改成了其他指標。

演算法(product quantization)

分段、各自量化、合併。

signal resampling🚧

signal reconstruction

訊號重建。找到原本曲線。找到內插函數。

一、訊號通常很長。如果採用多項式內插,那麼內插函數必須是非常高次的多項式,才能穿過所有訊號。然而,非常高次的多項式,劇烈震盪,無法平順的穿過訊號,稱作「Runge's phenomenon」。

二、訊號通常取自真實世界、源自物理現象。例如聲音訊號,是由不同頻率的波,疊加而成的。詳見「傅立葉轉換」。

由於上述兩點,因而衍生了其他內插演算法。

signal resampling

訊號重新取樣。改變疏密程度,重新設計訊號。

變密稱作upsampling、變疏稱作downsampling。也有人把變密稱作interpolation、變疏稱作decimation。

訊號重新取樣=訊號重建+函數求值。

演算法(triangle interpolation)(linear interpolation)

三角波。等價於一次內插。不切實際,但是算得快。

演算法(sinc interpolation)

sinc函數。用於已經過濾頻率區段的訊號。

矩形函數,實施逆向傅立葉轉換,頻域轉時域(反過來也行),就是sinc函數。如果頻域只有特定幾個頻率擁有振幅(理論上是無限薄的脈衝函數,實際上是有點厚的矩形函數),那麼時域就是特定幾個時間出現sinc函數。算得極慢。

演算法(Lanczos interpolation)

加強版。自由調整胖瘦。砍掉綿延的小波,只留主要的部分。

演算法(Mitchell–Netravali filter)

加強版。改用三次多項式函數模擬之。算得快。

演算法(spline interpolation)

兩個相鄰函數點,取左右鄰近函數點們做內插,只取兩個相鄰函數點之間那一段函數曲線。所有相鄰函數點,如法炮製。每一段函數曲線,一段一段接起來。

藉由左右鄰近函數點數,可以控制平滑程度。主要用於微分方程式之數值模擬。

signal conversion🚧

conversion

轉換。

A2A: AM FM
D2A: ASK FSK PSK
A2D: PAM PWM PPM PCM
D2D: coding theory
https://en.wikipedia.org/wiki/Space–time_block_code#Alamouti's_code
https://www.globalspec.com/learnmore/data_acquisition_signal_conditioning/signal_converting/signal_converters

signal modulation🚧

modulation

稍作處理,以便進入另一種傳輸介質。

radio

收音機、無線電、無線電視,以電磁波傳輸資料。

電磁波的特性是低頻(低能量)易受干擾、高頻(高能量)不易受干擾。我們利用超高頻的sine wave調整訊號,升高訊號的頻率。調整方式一共兩種,調整振幅AM與調整頻率FM,相信大家耳熟能詳。

AM, amplitude modulation:sine wave的振幅等於原訊號。
FM, frequency modulation:sine wave的頻率等於原訊號(的倍率、再加一常數)。
AM調整訊號:sine wave與訊號,點對點相乘。
AM還原訊號:包絡線。
FM調整訊號:sine wave的參數是訊號。
FM還原訊號:FM微分得AM。AM求包絡線得訊號。

signal multiplexing🚧

multiplexing

請見專著《Introduction to Wireless and Mobile Systems》。

平行處理。

Multiplexing: SDM TDM FDM(OFDM) CDM
Multiple Access: TDMA FDMA CDMA

signal equalization🚧

equalization

調整頻率能量分布。

signal transmission🚧

beamforming

訊號處理四天王:雷達天線影像聲音。

這篇文章可能會介紹天線。