Úvod.


Ve skriptech jsme se pokusili předložit čtenáři základy analogové a číslicové techniky zpracování signálů. Stránkový rozsah číslicové části skript mírně převyšuje rozsah části analogové, což podle našeho názoru zhruba odráží realitu. Analogová technika zdaleka ani dnes, v době exponenciálního růstu číslicových aplikací neztrácí na významu. Zejména tehdy, má-li se číslicově řídit systém v reálném prostředí, je zapotřebí předtím, než se signál ze senzorů digitalizuje, upravit jej na požadovanou amplitudu, případně použít analogové techniky zlepšování poměru signál-šum. Stále ještě existuje řada čistě analogových přenosů informace, příkladem je klasický rozhlas a televize. A i když v budoucnu řadu těchto analogových přenosových kanálů nahradí kanály podporované číslicovým zpracováním signálu, stále na vstupu těchto kanálů budou převodníky A/D, osazené analogovými operačními zesilovači nebo komparátory analogových signálů, a na jejich výstupu převodníky D/A, převádějící číslicový signál na analogový, srozumitelný například lidskému sluchu nebo zraku. Analogová technika tak nikdy neztratí svůj význam zcela.

Na druhé straně jsou obory elektrotechnických aplikací, které byly dříve doménou analogové techniky a jsou čím dál rychleji doplňovány, případně nahrazovány technikou číslicovou. Příkladem může být zvukový CD kompaktní disk, který prakticky výlučně nahradil analogový záznam na klasickou gramofonovou desku, a odsoudil tím gramofonové přístroje do role muzeálních exponátů. Číslicovému zvukovému záznamu však stále úspěšně konkuruje analogový záznam na magnetofonovou kazetu, zejména z hlediska jednoduchosti přehrávacího zařízení, a tedy i ceny. Klasické analogové telefonní spojení se šířkou pásma 3 kHz je stále častěji využíváno pro přenos číslicových signálů (jedná se však o analogový přenos číslicových signálů) ať už formou faxu nebo modemového připojení. Vhodnou volbou způsobu analogové modulace (jedná se o kombinaci amplitudové a fázové modulace) se na telefonních linkách dosahuje v závislosti na poměru signál-šum na lince přenosových rychlostí až 33.6 kbitů/s, tj. za sekundu se přenesou cca dvě textové strany. Přenos hlasové informace celulárními telefonními systémy GSM probíhá, kromě vstupu z mikrofonu a výstupu do sluchátka, výlučně číslicovou cestou. Číslicové techniky pronikají i do televizního přenosu, zatím jen ve speciálních případech, například ve studiové technice, dražších přijímačích (100 Hz snímkový rozklad, zlepšování ostrých přechodů v obrazu, teletext, řízení přijímače, apod.) a v některých systémech družicových přenosů.

Doménou současné doby jsou osobní počítače, které jsou dnes široce používány na zpracování textu a dat a jednočipové mikropočítače, aplikované pro řízení laboratorních měřicích přístrojů, technologických procesů, strojů a zařízení i elektronických přístrojů běžné denní potřeby v masovém měřítku. Do architektury počítačů pronikly již nové prvky jako je například paralelní zpracování, jiná, než von Neumannova koncepce počítače, neuronové sítě, neurčitá (fuzzy) logika. Obrovský rozmach zaznamenala síť Internet, která se stává standardem pro zdroje a výměnu informací. Lze proto předpokládat, že poroste potřeba vysokoškolsky vzdělaných odborníků, kteří budou schopni hadwarovou, kdyby i tento učební text poskytl základy hardwarové elektroniky pro řízení procesů, přenos a zpracování dat pro řadu budoucích fyziků a specialistů v oboru.