Lý thuyết tín hiệu - Chương 2 pot

1 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 1 TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH Chương 2: Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 2 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH I. Các thông số đặc trưng. II. Ví dụ về tín hiệu xác đònh. III. Tín hiệu xác đònh phức. IV. Phân tích tín hiệu ra các thành phần. V. Phân tích tương quan. VI. Phân tích phổ. 2 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 3 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng: 1. Tích phân tín hiệu. 2. Trò trung bình. 3. Năng lượng tín hiệu. 4. Công suất tín hiệu. 5. Bài tập. Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 4 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 1. Tích phân tín hiệu. Tín hiệu tồn tại vô hạn :   ( ) ; ( , ); x x t dt t        Tín hiệu tồn tại hữu hạn :      2 1 1 2 ( ) ; ( , ); t t x x t dt t t t 3 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 5 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 1. Tích phân tín hiệu (tt). Ví dụ 1.1: Cho tín hiệu x(t) = e -t như hình vẽ: 0 0 [ ] 1 t t x e dt e          x(t) = e -t t x(t) Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 6 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 2. Trò trung bình: Nếu tín hiệu là hữu hạn trong đoạn [t 1 ,t 2 ] : 2 1 1 2 2 1 1 ( ) ; [ , ] t t x x t dt t t t t t     Nếu x(t) là tín hiệu vô hạn t  [-  ,+  ] :   1 ( ) ; , ; 2 lim T T T x x t dt t T        4 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 7 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 2. Trò trung bình (tt): Nếu x(t) là tín hiệu tuần hoàn chu kỳ T: ta lấy tích phân trong một chu kỳ T. 0 1 ( ) . T x x t dt T   Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 8 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 2. Trò trung bình (tt): Ví dụ 2.1: cho tín hiệu x(t) = 1-e -t như hình vẽ. t x(t) x(t) = 1-e -t 0 0 1 (1 ) 2 1 2 1 1 1 2 2 lim lim lim T t T T t T T T x e dt T t e T T e T                        5 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 9 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 3. Năng lượng tín hiệu: Nếu x(t) là tín hiệu tồn tại vô hạn t  (-  ,+  ): 2 2 ( ) . x E x x t dt          Nếu x(t) là tín hiệu tồn tại hữu hạn trong đoạn t  [t 1 ,t 2 ]: 2 1 2 2 ( ) . t x t E x x t dt        Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 10 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 3. Năng lượng tín hiệu (tt): Ví dụ 3.1: Cho x(t) là tín hiệu có dạng như hình vẽ: 0 t x(t) = 1(t) x(t) 1 2 0 1 x E d t      (Vô hạn) 6 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 11 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 3. Năng lượng tín hiệu (tt): Ví dụ 3.2: Cho x(t) là tín hiệu có dạng như hình vẽ: A t 2 t 1 t 0 x(t) 2 1 2 2 2 1 ( ) t x t E A dt A t t     (Hữu hạn) Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 12 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 4. Công suất trung bình tín hiệu: Nếu tín hiệu x(t) tồn tại hữu hạn trong đoạn [t 1 ,t 2 ]: 2 1 2 2 2 1 1 ( ) t x t P x x t dt t t     Nếu tín hiệu x(t) tồn tại vô hạn : 2 2 1 ( ) 2 lim T x T T P x x t dt T      7 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 13 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 4. Công suất trung bình tín hiệu (tt): Nếu x(t) là tín hiệu tuần hoàn chu kỳ T : 0 0 2 2 1 ( ) t T x t P x x t dt T     Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 14 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 4. Công suất trung bình tín hiệu (tt): Ví dụ4.1: Cho tín hiệu x(t) là xung vuông như hình vẽ : a 0 t 2 t 1 t x(t) c b ( ) ( ); t c x t a b    8 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 15 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 4. Công suất trung bình tín hiệu (tt): Ví dụ 4.1 (tt):                                        2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ( ) [( ) ( )] ; 2 2 ( ) 1 ( ) b c t b c b c b t c b c t b c bx c b t c b c t x b t c b b x x t dt adt at a c c ab E x x t dt a dt a t a b a P x x t dt t a t t b Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 16 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 4. Công suất trung bình tín hiệu (tt): Ví dụ 4.2: 3 3 cos( ): ( ) cos( ) ( ) 2 2 3 0 : t t t x t t                t Cos(t) x(t) 0 3  /2 -3  /2 1 -1 Xung vuông 9 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 17 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 4. Công suất trung bình tín hiệu (tt): Ví dụ 4.2 (tt):   3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2 2 2 2 3 3 2 2 3 2 3 2 3 ( ) cos( ) sin( ) 2sin( ) 2; 2 1 cos(2 ) ( ) ( ) 2 1 1 1 3 [ sin(2 )] [3 0] 2 2 2 2 x x t t dt t t E x t COS t dt dt t t                                        Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 18 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 4. Công suất trung bình tín hiệu (tt): Ví dụ 4.3: • Cho dòng điện chảy qua điện trở R i(t) như sau: i(t)= Ie -  t 1(t). Tìm: a. Năng lượng tiêu hao trên R trong (0,  ). b. Năng lượng tiêu hao trên R trong (0,1/  ). 10 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 19 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) I. Các thông số đặc trưng (tt): 4. Công suất trung bình tín hiệu (tt): Ví dụ 4.3 (tt): a. Năng lượng tiêu hao trong (0,  ): 2 2 2 2 0 0 ( ) Re 2 t x I R E i t Rdt I dt           b. Năng lượng tiêu hao trong (0,1/  ): 1/ 1/ 2 2 2 2 2 0 0 ( ) Re [1 ] 2 t x I R E i t Rdt I dt e             Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 19-02-2011 20 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II. Các ví dụ về tín hiệu xác đònh: 1. Tín hiệu năng lượng: a. Xung vuông: a 0 t 2 t 1 t x(t) c b ( ) ( ); t c x t a b    Độ rộng xung Độ dời xung Chiều cao xung [...]... 1 9-0 2- 2 011 20 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 41 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 2 Tín hiệu công suất (tt): f Hàm xung vuông lưỡng cực: x(t) A -2 T -T T /2 0 T 2T t -A x  0; Px  A2 ; 1 9-0 2- 2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 42 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 2 Tín hiệu công suất (tt): g Hàm xung vuông đơn cực: A x(t)  -2 T...  1 9-0 2- 2 011 12 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 25 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 1 Tín hiệu năng lượng (tt): b Xung tam giác (tt): x1 (t )  (t ) 1 0 1 2  [ x1 ]  1 .2  1;  x 12    (1  t )2 dt   (1  t )2 dt  ;   2 3 1 0 x2 (t )  A( 2 t  t0 2 )  [ x2 ]  A.T ;[ x2 ]  Ex  A2T 3 T 1 9-0 2- 2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 26 Chương 2: TÍN HIỆU...  Ex    ; 2 1 x(t)  e t t 0 1 -1 2 1 9-0 2- 2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 32 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 1 Tín hiệu năng lượng (tt): h Tín hiệu xung cosin: Xung vuông A x (t)  A cos( 0 t ) ( x(t)  A2 x2    x    ; Ex    2 ; 0 0 2A 1 - /2 0 0  /2 0 t );  / 0 t 1 9-0 2- 2 011 16 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 33 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH... 2T 3T 4T 5T t 1 9-0 2- 2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 56 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 3 Tín hiệu phân bố (tt): a Hàm phân bố lược (tt): Các tính chất (tt):  Tính chất lặp tuần hoàn (tt): x(t)*1/3T III(t/3T) A (t/4T) x(t) x(t) 2A A A -2 T 0 2T t -9 T -7 T -5 T -3 T -T 0 T 3T 5T 7T t 1 9-0 2- 2 011 28 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 57 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt)...  x(1)(t-1) x(0)(t) x(t) (t) t 0 -1 0 1 2 3 t x (-1 )(t+1) 1 9-0 2- 2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 52 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 3 Tín hiệu phân bố (tt): a Hàm phân bố lược (tt): Các tính chất (tt):  x(T)(t-T) Tính chất rời rạc (tt): x(0)(t) x(t) (t) 0 t T 0 T 2T 3T t x(T)(t+T) 1 9-0 2- 2 011 26 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 53 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC... 1, 2, n  Độ cao là 1,chu kỳ bằng 1 x(t) 1 t -2 -1 0 1 2 1 9-0 2- 2 011 24 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 49 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 3 Tín hiệu phân bố (tt): a Hàm phân bố lược (tt): Tổng quát  1 t x(t )  III ( )    (t  nT ); T T n  Độ cao là 1,chu kỳ là T x(t) 1 t -2 T -T 0 T 2T 1 9-0 2- 2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 50 Chương 2: TÍN HIỆU... Lý thuyết tín hiệu 60 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) III Tín hiệu xác đònh phức (tt): Công suất tín hiệu (tt): 1 Px  T t0 T  Tín hiệu tuần hoàn chu kỳ T 2 x(t ) dt; t0 1 Px  lim T  2T T  T 2 x(t ) dt ; Tín hiệu xác đònh trong (- ,+) 1 9-0 2- 2 011 30 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 61 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) III Tín hiệu xác đònh phức (tt): Nếu tín hiệu có năng lượng hữu hạn thì tín hiệu. .. cao t 0 -T+t0 t0 2T T+t0 x (t )  A( Độ dời t  t0 ) T ½ độ rộng xung 1 9-0 2- 2 011 11 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 23 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 1 Tín hiệu năng lượng (tt): b Xung tam giác (tt): A x(t) t T 0 0 -T t x (t )  A( ) T 1 9-0 2- 2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 24 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 1 Tín hiệu. ..Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 21 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 1 Tín hiệu năng lượng (tt): a Xung vuông (tt): 1  1: t  ;  2  1 1 x(t )   (t )   : t  ; 2 2  0 :;   x(t) 1 t -1 /2 0 1 /2 [x] = 1; Ex = 1; 1 9-0 2- 2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 22 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 1 Tín hiệu năng lượng (tt):... (1-e-t)1(t) ; > 0; b x(t) x(t)=(1-e-t)1(t) 1 1 1 x  ; Px  ; 2 2 0 t 1 9-0 2- 2 011 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 38 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 2 Tín hiệu công suất (tt): c Hàm dấu: x(t) = Sgn(t) x(t) x(t)=Sgn(t) 1 0 t -1 1: t  0;  x(t )  Sgn(t )  0 : t  0; 1: t  0;  x  0; Px  1; 1 9-0 2- 2 011 19 Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 39 Chương 2: TÍN HIỆU . giảng: Lý thuyết tín hiệu 1 9-0 2- 2 011 1 TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH Chương 2: Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu 1 9-0 2- 2 011 2 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH I. Các thông số đặc trưng. II. Ví dụ về tín hiệu xác.                                       2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ( ) [( ) ( )] ; 2 2 ( ) 1 ( ) b c t b c b c b t c b c t b c bx c b t c b c t x b t c b. giảng: Lý thuyết tín hiệu 1 9-0 2- 2 011 25 Chương 2: TÍN HIỆU XÁC ĐỊNH (tt) II. Các ví dụ về tín hiệu xác đònh(tt): 1. Tín hiệu năng lượng (tt): b. Xung tam giác (tt): 1 1 0 2 2 2 1 1 0 1 2 2 0 2 2 2 (