Cyfrowe przetwarzanie 

sygnałów

2

Co to jest sygnał?

Funkcja, która przenosi informację o stanie lub zachowaniu 
się pewnego układu fizycznego. Informacja zawarta jest w 
postaci jakichś zmian.
Na przykład sygnał mowy jest funkcją czasu, a obraz jest 
wartością jasności będącą funkcją dwóch zmiennych 
przestrzennych.
Powszechnie przyjmuje się, że zmienną niezależną 
matematycznej reprezentacji sygnału jest czas.

3

Klasyfikacja sygnałów

• Klasyfikacja według czasu:

– sygnał ciągły

Jest to sygnał, którego wartości są istotne dla 
każdej wartości zmiennej niezależnej z pewnego 
przedziału (np. czas, odległość)

– sygnał dyskretny

Jest to sygnał, którego wartości istotne są tylko 
w pewnych (dyskretnych) punktach przestrzeni 
zmiennej niezależnej (np. dyskretne chwile 
czasu)

4

Klasyfikacja sygnałów

• Klasyfikacja według wartości sygnału:

– sygnał analogowy

Jest przebiegiem konkretnej wielkości fizycznej, 
np. napięcia elektrycznego, ciśnienia, 
natężenia pola elektromagnetycznego, 
temperatury, itp.

– sygnał cyfrowy

Jest to sygnał określony dla dyskretnych 
wartości czasu oraz skwantowany tzn. zmienna 
niezależna i wartość sygnału przyjmują 
skończoną liczbę wartości. 

5

Klasyfikacja sygnałów

6

Typowy tor przetwarzania 

sygnałów

7

Zalety cyfrowego 

przetwarzania sygnałów

• Większa odporność na błędy sygnałów cyfrowych – 

wzrost jakości transmisji i przechowywania danych

• Detekcja i korekcja błędów - Możliwości detekcji i 

korekcji błędów danych cyfrowych przez 

zastosowanie kodów korekcji błędów. Metody 

cyfrowe umożliwiają dodanie do przekazywanego 

strumienia bitów pewnej porcji informacji 

„nadmiarowej”, która jest wykorzystywana w  celu 

wykrycia błędu zaistniałego  w podstawowej części 

danych (np. bit parzystości). Bardziej zaawansowane 

algorytmy generują bity nadmiarowe, które 

umożliwiają rekonstrukcję uszkodzonej oryginalnej 

informacji (np. bloki kodowe)

8

Zalety cyfrowego 

przetwarzania sygnałów

• Programowalność 

Zmiana algorytmu nie wymaga od użytkownika 

przelutowywania elementów, przeprojektowywania 

płytki drukowanej, a jedynie przeprogramowanie 

układu.

• Stabilność 

Układy analogowe narażone są na zmianę 

parametrów podzespołów elektronicznych (rezystory, 

kondensatory, wzmacniacze operacyjne) wraz z 

upływem czasu lub zmianami temperatury, natomiast 

układy cyfrowe zachowują stabilność w całym 

dopuszczalnym zakresie operacyjnym. Co więcej 

układy DSP mogą być zaprogramowane tak, by 

wykrywały i kompensowały niepożądane zmiany w 

analogowych i mechanicznych częściach systemu.

9

Zalety cyfrowego 

przetwarzania sygnałów

• Powtarzalność – Niemożliwością jest 

precyzyjne przewidzenie zachowania się 
układu analogowego bez jego dostrajania 
oraz testowania, gdyż elementy 
analogowe charakteryzują się rozrzutem 
parametrów (tolerancja elementów). 
Układy cyfrowe są układami 
powtarzalnymi.

10

Zalety cyfrowego 

przetwarzania sygnałów

Możliwości oferowane przez układy DSP:

• łatwość implementacji algorytmów adaptacyjnych – 

Algorytm adaptacyjny oblicza zbiór parametrów 

koniecznych dla nowo powstałych warunków np. 

układ generujący antyszum stosowany do wyciszania 

kabin,

• możliwość realizacji kompresji danych – stosowanie 

kompresji danych obniża koszty transmisji oraz 

magazynowania danych, a także przekazanie jak 

największej ilości informacji w jak najkrótszym 

czasie.

• Ułatwienie projektowania układów o specjalnych 

właściwościach (np. filtrów o liniowej 

charakterystyce fazowej), bardzo trudnych do 

osiągnięcia w przypadku realizacji analogowej