13.1 : Sinyal ve Sistem

Bir x(t) sinyali, ilgili değişkeni gösteren bir veri kümesi veya zaman fonksiyonudur. Sinyaller genellikle atmosfer sıcaklığı, nem, insan sesi, televizyon görüntüsü, köpek havlaması veya kuş cıvıltıları gibi olaylar hakkında bilgi iletir. En temelde, bir sinyal birden fazla bağımsız değişkenli bir fonksiyon olabilir. Örneğin, görüntüler yatay ve dikey konumlara bağlıdır ve iki boyutlu sinyaller olarak kabul edilebilir. Ancak bu metinde bağımsız değişkenin zaman olduğu, tek boyutlu sinyallere odaklanılacaktır.

Sistem, çıkış veya tepki sinyali olan y(t)’yi üretmek için bir giriş veya uyarım sinyali olan x(t) üzerinde çalışan bir cihazlar topluluğudur. Ayrıca, giriş sinyalini çıkış sinyali ile ilişkilendiren fiziksel bir sürecin matematiksel bir modeli olarak da düşünülebilir. Elektrik devreleri, bilgisayar programları, borsa, hava durumu modellemeleri ve insan vücudu sistem örnekleri arasında sayılabilir.

Bir sistemin birkaç matematiksel modeli veya gösterimi olabilir. Bu modellerdeki değişkenler; akım, gerilim veya yer değiştirmeyi temsil eden sinyaller olarak tanımlanır. Elektrik sistemlerinde sinyaller genellikle akımlar ve gerilimlerdir. Mekanik sistemlerde sinyaller genellikle sıcaklıklar, kuvvetler ve hızlardır. Hidrolik sistemlerde sinyaller yer değiştirmeler ve basınçlar olabilir.

Sisteme giren sinyalleri giriş sinyalleri olarak sınıflandırırken, sistem tarafından üretilen sinyalleri çıkış sinyalleri olarak tanımlanır.. Örneğin, bir elektrik devresinde, zamanın fonksiyonları olarak gerilimler ve akımlar sinyal, devrenin kendisi bir sistem olarak kabul edilir. Mühendislik sistemlerinde, hem giriş hem de çıkış sinyalleri enerji veya bilgi taşıyabilir.

Bu sinyal ve sistem çerçevesi, çeşitli mühendislik alanlarında belirli işlemleri gerçekleştirebilen sistemleri analiz etmek ve tasarlamak için kullanılır.