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신호란?
물리량의 변화 형태를 담은 일련의 정보 / 자료의 집합 ( 우리 주위에 있는 정보 [ex] 문자, 음성, 그래픽, 영상, etc )
- 신호는 다양한 물리적 현상의 동작 또는 성질을 표현
- 신호는 수학적으로 한 개 이상의 독립변수의 함수로 표현
- 정보는 신호가 변화하는 양상 속에 담겨있음
시스템이란?
주어진 신호를 특정한 목적에 맞도록 조작하고 처리(교환, 변환, 가공, 추출, 전송)해 다른 신호를 만드는 장치
- 입력,출력,동작 규칙에 의해 명확하게 규정됨 -> 시스템 모델링
- 수학적으로 하나 또는 여러 개의 방정식으로 표현됨
- 물리적 요소(HW) 또는 알고리즘(SW)으로 구성
신호에는 유용한 정보와 불 필요한 정보가 섞여 있다. 그러므로 신호에서 유용한 정보를 추출, 향상, 전달, 저장하기 위해서는 의도적이고 계획된 조작이 필요한데, 이를 신호처리라고 한다.
신호처리는 4가지 범주로 나눌 수 있다.
1. 해석: 신호에서 원하는 특정 정보를 빼내어 적절한 방법으로 표현한다.
2. 합성: 조절 신호를 이용해 원하는 출력 신호를 발생시킨다.
3. 변환: '전기 -> 빛' 처럼 신호의 물리적인 형태를 다른 형태로 바꾼다.
4. 필터링: 불펼요한 성분을 제거하거나 바람직한 형태로 신호를 변형한다.
이산(시간) 신호란?
시간 t 의 특정한 값들에 대해서만 불연속적으로 신호함수의 값이 정의되는 신호.(불연속적으로 표현된다)
연속(시간) 신호란?
연속적으로 변화하는 시간 t 의 모든 값에 대하여 신호함수의 값이 정해지는 신호
신호의 파형이란?
시간에 따른 신호의 값의 변화를 그래프로 나타낸 것, 신호의 특성과 관련된 기초적인 정보들을 파악할 수 있음.
암상자 블록
암상자와 이에 연결된 입출력을 표시하는 일련의 단자로 구성
- 사각 블록에 명칭 또는 입출력 관계를 규정짓는 수식이나 그래프 등을 표시
- 시스템 기능이나 동작 특성을 쉽게 파악할 수 있음.
블록선도
시스템의 구성과 기능을 알기 쉽게 시각적으로 나타낸 그림
- 전체 시스템 구성과 기능, 부시스템 간의 상호 관계 등을 파악 가능
- 시스템을 각 부시스템 또는 구성요소로 나누고 이를 블록으로 대체
- 블록 안에 시스템의 특성을 말해주는 수식, 그래프, 명칭 등을 표시
- 신호의 흐름을 따라 각 부시스템 또는 구성 요소를 연결
블록선도 연결에는 두가지 방법이 있다.
1. 종속 연결 (각 부시스템들을 직렬로 연결)
2. 병렬 연결 (각 부시스템들을 병렬로 연결)
3. 궤환 연결
(시스템 2의 출력이 다시 시스템 1의 입력단으로 되먹임 되며, 시스템 1의 출력이 전체 시스템의 출력이 되는 형태)
수학적 모형
1. 신호의 수학적 모형
- 함수로 표현 -> 파형(시간 함수)와 스펙트럼(주파수 함수)
2. 시스템의 수학적 모형
정현파란?
- 등속 회전 운동체의 위치를 시간에 대해 그린 파형을 갖는 신호
- 진폭, 위상, 주파수의 3가지 요소에 의해 완전하게 정의
진폭: 정현파가 진동하면서 변할 수 있는 값의 범위
위상: 각으로 표시된 원점에서 코사인파의 꼭짓점(사인파 영점)까지의 거리, 파형의 시간 이동과 연관
(기본) 주기: 정현파가 같은 파형을 반복하는 (최소) 시간 간격
주파수: 정현파가 1초에 같은 파형을 반복하는 횟수, 주파수가 높아질수록 신호파형은 더 급격한 변화를 보임
각주파수: 정현파가 1초에 이동할 수 있는 radian 각
