Cea mai importantă parte a oricărei sarcini DSP este înțelegerea modului în care informația este conținută în semnalele cu care lucrați. Există multe moduri în care informația poate fi cuprinsă într-un semnal. Acest lucru este valabil mai ales dacă semnalul este realizat de om. De exemplu, considerați toate schemele de modulație care au fost concepute: AM, FM, bandă laterală unică, modulație cu cod impulsuri, modulație cu lățimea impulsurilor etc. Lista continuă și continuă. Din fericire, există doar două moduri care sunt comune pentru ca informațiile să fie reprezentate în semnalele naturale. Vom numi acestea: informație reprezentată în domeniul timp și informație reprezentată în domeniul frecvență.

Informația reprezentată în domeniul timp descrie când apare ceva și care este amplitudinea evenimentului. De ex., imaginați-vă un experiment pentru a studia lumina emisă de soare. Emisia luminii este măsurată și înregistrată o dată la fiecare secundă. Fiecare eșantion din semnal indică ce se întâmplă în acel moment și nivelul evenimentului. În cazul apariției unei erupții solare, semnalul oferă în mod direct informații despre timpul în care a apărut, durata, evoluția în timp etc. Fiecare eșantion conține informații care pot fi interpretate fără a se face referire la alt eșantion. Chiar dacă aveți doar un singur eșantion din acest semnal, știți încă ceva despre ceea ce măsurați. Acesta este cel mai simplu mod de a conține informații într-un semnal.

În schimb, informațiile reprezentate în domeniul frecvență sunt mai indirecte. Multe lucruri din universul nostru prezintă mișcări periodice. De exemplu, o sticlă de vin lovită cu unghie va vibra, producând un sunet oscilant; pendulul ceasului unui bunic se leagă înainte și înapoi; stelele și planetele se rotesc pe axa lor și se învârt una în jurul alteia și așa mai departe. Prin măsurarea frecvenței, fazei și amplitudinii acestei mișcări periodice, pot fi obținute adesea informații despre sistemul care produce mișcarea. Să presupunem că eșantionăm sunetul oscilant produs de sticla de vin. Frecvența fundamentală și armonicile vibrației periodice se referă la masa și elasticitatea materialului. Un singur eșantion, în sine, nu conține informații despre mișcarea periodică și, prin urmare, nici o informație despre sticla de vin. Informația este conținută în relația dintre multe puncte din semnal.

Acest lucru ne aduce la importanța răspunsurilor la treaptă și în frecvență. Răspunsul la treaptă descrie modul în care informațiile reprezentate în domeniul timp sunt modificate de sistem. În contrast, răspunsul în frecvență arată modul în care informațiile reprezentate în domeniul frecvență se schimbă. Această distincție este absolut esențială în proiectarea filtrului, deoarece nu este posibilă optimizarea unui filtru pentru ambele aplicații. Performanța bună în domeniul timp are ca rezultat o performanță slabă în domeniul frecvență și invers. Dacă proiectați un filtru pentru a elimina zgomotul de la un semnal EKG (informație reprezentată în domeniul timp), răspunsul la treaptă este parametrul important, iar răspunsul în frecvență este de mică importanță. Dacă sarcina dvs. este de a proiecta un filtru digital pentru un aparat auditiv (cu informația în domeniul frecvență), răspunsul în frecvență este important, în timp ce răspunsul la treaptă nu contează. Acum, să aruncăm o privire asupra a ceea ce face un filtru optimal pentru aplicațiile din domeniu timp sau frecvență.

Secțiunea următoare: Parametrii domeniului timp