Segnale (Teoria dei segnali e dei fenomeni aleatori)

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lezione
Segnale (Teoria dei segnali e dei fenomeni aleatori)
Tipo di risorsa Tipo: lezione
Materia di appartenenza Materia: Teoria dei segnali e dei fenomeni aleatori

Cominciamo da una possibile definizione di segnale: I segnali sono variazioni di grandezze fisiche che trasportano informazioni. [1]

Esempi:

  • segnali elettrici (corrente e tensione in un circuito elettrico, ... );
  • segnali acustici (la voce, la musica, ...);
  • immagini (una fotografia, un disegno, ...);
  • segnali biologici (la sequenza delle basi in un gene, ...);
  • segnali radio.

Un segnale ha le seguenti caratteristiche:

  • è una funzione di variabili indipendenti;
  • descrive il modo in cui varia una grandezza fisica misurabile;
  • trasporta informazione.

Una prima classificazione dei segnali può quindi essere effettuata in base al numero di variabili indipendenti che ne determinano l'andamento:

  • segnali monodimensionali: la voce di una persona è un segnale che varia nel tempo (variabile indipendente: t);
  • segnali bidimensionali: in una foto in bianco e nero per ogni punto abbiamo un valore nella scala di grigi(variabili indipendenti: x,y);
  • segnali n-dimensionali: in una foto a colori per ogni punto abbiamo la somma dei valori del verde, rosso e blu(variabili indipendenti: x,y del blu, x,y del verdr, x,y del rosso);

Nelle lezioni che seguiranno tratteremo di segnali monodimensionali e, senza perdere di generalità, la nostra variabile indipendente sarà il tempo.

Una delle caratteristiche fondamentali dei segnali è quella di trasportare informazione. Se una persona vi parla e sapete già cosa vi sta dicendo il segnale audio della sua voce non vi sta portando nessuna informazione. Il segnale che vi sta "trasmettendo" la persona per voi è già "determinato". Un'altra suddivisione che possiamo fare è quindi tra segnali noti o determinati e segnali aleatori. Più precisamente un segnale aleatorio è un segnale di cui non si conosce l'evoluzione del segnale, se non dopo averlo osservato. La quantità di informazione trasportata dal segnale è legata all'incertezza, ovvero all'aleatorietà, del segnale stesso. Per questo motivo la teoria dei segnali e la teoria dei fenomeni aleatori sono legati uno all'altro.

Classificazione dei segnali

Diamo ora una classificazione dei segnali unidimensionali in base ai valori assunti dalla variabile indipendete e e dal segnale stesso :

  • A) Segnali continui e tempo continui - il segnale assume valori continui per ogni valore di :
  • B) Segnali quantizzati e tempo continui - il segnale assume valori quantizzati (o discreti) per ogni valore di :
  • C) Segnali continui e tempo discreti - il segnale assume valori continui per valori di discreti:
  • D) Segnali quantizzati e tempo discreti - il segnale assume valori quantizzati (o discreti) per valori di discreti:

Fonti[modifica]

  1. http://www.ilmondodelletelecomunicazioni.it/segnali_file/segnali.htm