PGS rs- PHAM THUONG HAN vd (JNG DUNG x(t) u(t) NHÄ xuÅT BÅN GlÅo DUC PGS.TS PHAM THUONG HAN xiJ SO'TIN HIÉU VA DUN (Tåi bån län thit hai) 01676 NHÄ XUÄT BÅN GlÅo DUC 13 Ldl Gldl THIÉU Quyén såch näy lä két quå cüa mét qui trinh nhiéu näm giång d4Yvä nghién Citucüa Ong Phom Tlurqng Hän truröngDoi hoc Båch khoa Hä Noi vé "Xir 19 s6 tin hieu vä ling dung" Trong quyén såch näy tic giå dä gi6i thieu day dü, lån luqt nhüng kién thüc co bån vé 19 thuyét tin hieu, tir nhüng khåi niem co vé tin hieu tién dinh tin hieu ngäu nhién vä cic phép bién ddi chüng vä cåc thu4t toån dé thvc hien cåc bién ddi d6 tren måy tfnh Ngoäi ra, dé gifip bon doc dé theo döi néi dung ky thu4t vä khöi sa väo nhüng chi tiét toån hoc phüc top, tåc giå cüng dä gi6i thieu ngän gon, dü ding cåc phép bién ddi Furié, bién ddi Hartley, bién ddi Walsh, biéål ddi Laplatxo, bié'nddi Z vä bién ddi Waveletlä nhüng cong cu toån hoc can thiét cho viec tim hiéu 19thuyét tin hieu Déc biet, cåc churongcu6i, tåc giå dä gi6i thieu nhiéu thu4t toån m6i dé phån tfch, Xir19 cåc tin hieu ngäu nhién, d6 c6 nhüng thu4t toån dtrqc trinh bäy chi tiét dén müc c6 thé thyc hien tren måy tinh v6i bät ky ngön ngü thong dung näo, lä nhüng két quå m6i nhät cüa tic giå vä cåc d6ng nghi#p cüa Ong Chüng toi hy vong räng quyén såch näy sé rat bd ich d6i v6i Sinh Vien cåc ngänh Icythu4t khåc cüng nhtr d6i v6i nhüng c6 nhu cau sir dung cåc phtrong phåp c6 hieu quå dé xü 19cåc tin hieu ngäu nhién PGS NGUYEN HO QUYNH Ldl NOI DÄU Trong sv phåt trién cåa khoa hoc ky thu4t, cåc phuong phåp tién tién dé Xl'rIS'tin hieu d6 ndi bot lä cåc phtrong phåp If s6 tin c6 mét nghia rät 16n - viec thyc hien cåc phtrong phåp xü l! s6 tin hieu ky thu4t n6i Chung vä thu4t lubng diéu khién n6i riéng (DL - DK) thvc sv lä mét cuéc cåch mqng, n6 döi h6i phåi thay ddi chtrong trinh dho too sur ngänh DL - DK cho phi hop v6i Icythu4t m6i cia thöi doi tin hoc, d6 lä Icy thu4t vi xdrl! vä vi tinh fing dung väo DL - DK Thu4t ngü XirIS' tin hieu (SP: Signal Processing) doi biéu cho top hop 19 thuyét häm ngäu nhién vå nhüng phtrong phåp vå Icy thuqt clva,trén co o cic phtrong phåp xåc suät th6ng ké, dtrqc str dung phåi phån tfch mét tin hieu bät k) (ngäu nhién hay tién dinh) nh4n dtrqc sau phép hay loc mot tin hiéu phåi truyén n6 qua mét dtrbng truyén tin khöng l)" ttröng Trong thvc té ky thu4t lubng, da s6 tin hieu nhQn dtrqc déu tin hieu ngäu nhién (THNN),pghia lå sv thay ddi cia n6 theo thöi gian khöng theo mét quy lu4t näo cå, moi giå tri güa n6 toi moi thbi diém déu lh gizi tri ngäu nhién Tån s6 cüa THNN c6 thé rat cao Dé thu nh4n dtrqc thöng tin bd ich tir THNN phåi scrdyng cåc phép phan tich tin hieu d6 lh cåc phép phån tfch ttrong quan (phån tfch tin hieu mién thbi gian) vä phép phån tfch Phd (phån tich tin hieu mién tan s6) - D6 chinh lh néi dung co bån cia thu4t 19 tin hieu Ngoäi viec phån tfch tin hieu Icy thu#t thong tin vién thong, vå diéu khién tir xa, phép Xir19 tin hieu cön c6 tåc dung nhtr mét phép loc Phép Xirl! tin hieu tåc déng väo thiét bi gia cong dé gifip ta 14pIqi dén mttc chfnh xåc nhät tin hieu ban dåu, méc dil n6 dä bi län v6i top am Nhtr thé quå trinh xdrl! tin hieu lh thvc hien mét phép loc tin hieu gia cong n6 Dé thvc hien dtrqc cåc phtrong phåp xdrIf' tin hieu ta phåi sir dung cfc khåi niem toån hoc nhu cåc phép bién doi tin hieu (bié'n ddi Furié, bién ddi Hartley, bién d6i Uanso, bién d6i Laplatxo, bién ddi Z, bién ddi Wavelet, thu4t toån nhån ch4p, loc so' v.v ) vä cåc déc trtrng th6ng ké cüa tin hieu ngäu nhién nhtr: häm phån b6 xåc suät, häm tuong quan, häm mét dé Phd cong suät v.v Viéc nghién cutu, tim töi cåc angörit (algorithm) Xirl' nhanh dä tro nén cap thiét nhäm muc dich XirIY tin hieu b too dé thöi gian thvc bäng måy tfnh Vé phtrong dien näy thi cåc phuong phåp turongtv c6 crudiem lä phan tfch nhanh nhtrng nhuqc diém 16nlä chfnh xåc nén viec tién hänh xü l! s6 tin hieu v6i cåc angörit nhanh ngäy cäng chiém cru thé Giåo trinh näy duqc viét tru6c tién cho Sinh Vien ngänh Do luöng diéu khién läm co sb cho nhüng mön hoc chuyén ngänh N6 cüng duqc ding cho nhüng ngänh khåc nhtr Dien tü, Tin hoc, Vién thong, V4t l', Y hoc, co hoc v.v vä nhüng quan tam dén n6 Cu6n såch lån dåu durqcviét väo näm 1993 cho dén dä duqc nhiéu ben doc hoan nghénh vä khfch IQ.Trong Ian in näy chüng töi co' gäng hién d4i hoå, scrachüa vä chinh bd sung them cho phü hep v6i yéu cau thi:rcté Tuy nhién, van cön nhiéu thiéu s6t, rat mong qui' déc giå g6p y, phe binh MQi kién Xin güi vé Bé mön KY thu4t vä Tin hoc cong nghiep, Dei hoc Båch khoa Hä Néi DT: 04 8696233 h04c goi trvc tiép cho tic giå DT : 0912346632 h04c gdrivC Cong ty cd phån Såch Doi hoc - Doy nghé, Nhä xuät bån Giåo dyc, 25 - Hän Thuyén, Hä Néi Tåc giå Xin chån thänh cåm on bé mön KY thu4t vä Tin hoc cong nghiep, DHBK Hä Noi PGS rrs Lé Dinh Anh, PGS.TS Nguyen Thé Thång dä c6 nhüng nh4n xét quy cho bån thåo cu6n såch D4c biet tåc giå Xin chån thänh cåm on Ph6 Giåo su Nguyen Hd Quynh, mét chuyen gia ndi tiéng linh urc Xir19 tin hieu vä toån hoc th6ng Ice dä doc, duyet bån thåo vä g6p nhiéu kién cho cu6n sach dugc hộn thien hon Tic giå PGS.TSPHAM THNG HAN MUC LUC Trang Lbi gibi thieu Lbi n6i dau Phån TiN HIÉU vÅ cÅc PHÉp BIEN DOI TiN HIÉU Chttong Khåi niém vé tin hiéu 1.1 Dinh nghia vé tin hiéu 1.2 Phån loai tin hiéu 1.3 Tin hieu gan tién dinh vä cåc déc trtrng cåa n6 1.4 Tin hieu ngäu nhién våcåc déc tinh th6ng ke co bån cåa chüng 10 1.5 B6n däc tinh s6 22 1.6 th6ng THNN THNN 1.7 Tin hieu ngäu nhién phüc (THNNP) 1.8 Trubng ngåu nhién (TNN) 18 37 42 45 Chitcng Läy måu tin hiéu 2.1 Rưi rac hổ tin hiéu 61 2.2 Cåc dinh 19 läy mäu 69 2.3 Luong tir hoå tin hieu 83 2.4 Mä hoå tin hiéu 85 Chztong Cåc phép bién ddi tin hiéu 3.1 Phép bién ddi Furie 232 88 3.2 Phép bién ddi HARTLEY 107 3.3 Phép bién ddi Walsh 108 3.4 Phép bién ddi Laplatxo (LAPLACE) 3.5 Phép biê'n ddi Z 112 3.6 Phép biê'n ddi 118 nhô WT (WAVELET TRANSFORM) 3.7 Tlnuot to{n nhân chop Phàn 11.xÜ 115 125 TiN HIÊU Chitong Loc tin hiêu 4.1 Khâi niem vê phép IQC 133 4.2 LPC ttrcng tur 133 4.3 Loc s6 138 4.4 Dâc tinh tàn cüa loc s6 145 4.5 Cic dong thé Ilien cùa Ipc s6 148 4.6 Tdng hqp IQCs6 150 4.7 BQIQCtuyê'n tinh 158 4.8 Phép loc t6i tru 160 4.9 Phép Ipc thich nghi 161 4.10 Phép IQCturongquan 4.11 Ûng dyng cùa phép loc thich nghi loc ttrong quan 166 ChtrŒng5 Xü IYtin hièu bàng phép phân tich turongquan Khâi niem vê phép phân tich ttrong quan 5.2 Âp dyng toân tt ttrong quan cho câc tin hieu ngâu nhiên dtmg Êrgơdic 5.3 Âp dyng tôn tt ttrong quan cho câc tin hieu tuan hoàn 5.4 Âp dyng toân tt turongquan cho câc tin hieu quâ 5.5 Tinh kê't hop cüa to{n tt turong quan 5.6 Cic angôrit (Algorithm) tinh hàm turongquan cùa THNN dùng 5.7 Angôrit nhanh tinh HTQ - Angôrit thich nghi 5.8 gian lâ'y tich phân phép tinh tr6c lurong HTQ 167 167 170 174 177 177 181 183 233 Chttong Xir Ij tin hiQubång phép phån tich Phd 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 Khåi niem vé phép phån tich Phd Mot dé Phd näng ltrqng Do mot dé Phd Do mot dé Phd bång phtrong phåp loc Do mot dé Phd bång phép bién ddi Furié Do mot dé Phd qua håm ttrong quan Thyc hien bé bién ddi Furié röi rac Nh4n xét vé phép phån tfch Phd tan s6 gi6i hon trén fmax Chttong (Ing dung xü l! tin hiéu ky thu@t 7.1 Khåi niem Chung 186 187 190 192 194 197 197 198 200 7.2 Xåc dinh cåc déc tinh th6ng ké cåa tin hieu väo mot th6ng ltröng tuyén tinh 200 7.3 Xåc dinh sai s6 binh quån•phtrongkhi mét tin hieu ngäu nhién 201 7.4 Do déc tinh déng (häm truyén dot, dåp ttng xung) cåa nhÜrnghe tuyén tinh - Nh4n dong quå trinh 7.5 Do tinh ké't hop (he s6 phy thuéc) 7.6 He th6ng ltröng ttrong quan 7-7 Do häm truyén dot cåa mét déng co måy bay, dong co phån lgc kidu Tuabin 7.8 TVdéng nh4n dong quå trinh 7.9 Phan tfch cic rung déng 7.10 Ung dyng våo khåo stit cåc hien ttrong am hoc 7.11 Ung dyng linh vvc vot If dia cau 7.12 Ung dyng Sinh hoc vå y hoc 7.13 Do tir xa cåc thong s6 cåa he th6ng dien 203 207 208 209 210 211 216 217 218 219 PHÄN BÅI TAP Bhi t4p vé tin hieu ngäu nhién Il Bhi t4p vé cåc phép bién ddi tin hieu Ill Bhi top vé loc s6 Tåi liéu tham khåo 234 222 227 228 230