CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH

X Faculty Of Computer Engineering GV: Ths.Bùi Thanh Hi u Khoa KTMT LÝ TÍN HI U S Page: Faculty Of Computer Engineering Tiêu chu n ánh giá sinh viên, thang i m 10/10 (qui i theo t l sau): I M QUÁ TRÌNH 30% Thi gi a kỳ 20-30% Bài t p nhóm (n u có) 10% I M THI K T THÚC H C PH N 70% ánh giá môn h c Page: Faculty Of Computer Engineering Page: Bài gi ng XLTHS, Bùi Thanh Hi u _ Khoa KTMT X lý tín hi u l c s ,t p 1, Nguy n Qu c Trung, nhà xu t b n KHKT, 2001 Th c hành x lý s tín hi u máy tính PC, H Văn Sung, nhà xu t b n KHKT, 2005 Bài t p x lý tín hi u s , T ng Văn On Digital signal processing laboratory using Matlab, Sanjit K Mitra, McGraw-Hill Digital Signal Processing: Principles, Algorithms and Applications, John G.Proakis, Dimitris G Manolakis, 3rd Prentice Hall Tài li u tham kh o i Z ng d ng h LTI Page: i Fourier r i r c ng d ng Faculty Of Computer Engineering Chương Phép bi n Chương Tín hi u h th ng LTI mi n t n s Chương Bi n Chương Tín hi u h th ng r i r c Chương Gi i thi u t ng quan N i dung Chương trình gi ng d y i D/A Chuy n Faculty Of Computer Engineering i A/D Chuy n Các lĩnh v c ng d ng Page: Các ưu i m c a phương pháp x lý tín hi u s Khái ni m tín hi u, x lý tín hi u h th ng x lý tín hi u N i dung chính: Chương 1: T ng quan Faculty Of Computer Engineering Page: Ph m vi môn h c ch t p trung nghiên c u tín hi u hàm theo m t bi n c l p (bi n th i gian) Ví d : Tín hi u âm s(t), tín hi u nh I(x,y)… m t tốn h c tín hi u c bi u di n b i hàm theo m t hay nhi u bi n c l p •V nh, ch vi t, d li u v.v… • Tín hi u bi u hi n v t lý c a thơng tin • Thơng tin c bi u di n có th ti ng nói, hình Khái ni m: 1.1 Tín hi u Tín hi u tương t Tín hi u Tín hi u l ym u Tín hi u s Tín hi u r i r c Faculty Of Computer Engineering Tín hi u lư ng t hố Tín hi u liên t c Phân lo i tín hi u 1.1 Tín hi u Page: Faculty Of Computer Engineering Page: Tín hi u s (digital signal): th i gian r i r c biên r i r c Tín hi u l y m u (sampled signal): th i gian r i r c biên liên t c Tín hi u lư ng t hoá (quantified signal): th i gian liên t c biên r ir c Tín hi u tương t (analog signal): th i gian (bi n) liên t c, biên (hàm) liên t c 1.1 Tín hi u Biên r ir c Biên liên t c xq(t) xa(t) xd(n) xs(n) Page: Th i gian r i r c Faculty Of Computer Engineering Th i gian liên t c 1.1 Tín hi u T T/h y Faculty Of Computer Engineering Page: 10 H x lý tín hi u th c hi n tác ng lên tín hi u theo m t qui lu t nh t nh y = T[x] T/h vào x lý tín hi u: q trình th c hi n tác ng hay phép tốn lên tín hi u nh m t m t m c ích ó Ví d : l c nhi u, mã hố, khu ch i, i u ch tín hi u… H th ng x lý tín hi u: m ch i n, thi t b hay h th ng dùng x lý tín hi u X 1.2 X lý tín hi u h th ng x lý tín hi u T/h vào s x(n) T/h vào r i r c x(n) T/h vào tương t x(t) T/h s y(n) T/h r i r c y(n) Faculty Of Computer Engineering H th ng s H th ng r i r c H th ng tương t Page: 11 T/h tương t y(t) Phân lo i h th ng x lý tín hi u 1.2 X lý tín hi u h th ng x lý tín hi u xa (t ) ADC DSP y d (n) DAC Faculty Of Computer Engineering DAC: Digital to Analog Conversion DSP: Digital Signal Processing ADC: Analog to Digital Conversion LPF: Low Pass Filter LPF x d (n) Mô hình x lý s tín hi u th c t LPF Page: 12 y a (t ) 1.2 X lý tín hi u h th ng x lý tín hi u Faculty Of Computer Engineering Page: 13 Linh ho t m m d o x lý b ng máy tính xác cao Gi m c nhi u Gi m dung lư ng lưu tr , tăng t c truy n D dàng lưu tr Các b DSP c ch t o hàng lo t, ch t lư ng x lý ng nh t không thay i theo th i gian 1.3 Ưu i m c a x lý s ng d ng Faculty Of Computer Engineering Page: 14 X lý nh: nh n d ng nh, c i thi n ch t lư ng nh, nén nh, k x o v hình nh X lý ti ng nói: mã hố, nh n d ng, t ng h p ti ng nói, k thu t âm s MP3, MP4… Vi n thơng: x lý tín hi u tho i, hình, truy n d li u, truy n hình s o lư ng i u n: phân tích ph , i u n v trí t c Quân s : truy n thông b o m t, x lý tín hi u rada, sonar… Y h c: i n não, i n tim, ch p X quang, CT… 1.4 T/h r i r c Mã hoá T/h lư ng t Lư ng t hoá i A/D i A/D T/h s Faculty Of Computer Engineering Page: 15 Mã hoá: thay th m u giá tr r i r c b ng m t dãy bit nh phân Lư ng t hố: r i r c hố tín hi u v m t biên L y m u: r i r c hố tín hi u v m t th i gian T/h tương t L ym u Quá trình chuy n 1.5 Chuy n x(t) t nTs i A/D xq(n) t - Chu kỳ l y m u Ts nTs Faculty Of Computer Engineering Page: 16 - T n s l y m u fs = 1/Ts - ε = →x(n) ~ t/h s - sai s lư ng t ε L y m u: Ts 2Ts 3Ts… Lư ng t hoá: t x(n) 1.5 Chuy n i A/D ⇔ f s ≥ f max Faculty Of Computer Engineering fs = 2fmax : t n s Nyquist Ts ≤ f max Page: 17 nh lý l y m u Shannon: M t tín hi u liên t c xa(t) có ph h u h n v i fmax t n s cao nh t c a ph hồn tồn có th xác nh b i giá tr r i r c x(nTs) n u Ts tho mãn i u ki n: 1.5 Chuy n i A/D Page: 18 Tín hi u l y m u , x[n] = x[nTs] = cos(2π100nTs) v i fs = 2kHz Faculty Of Computer Engineering D ng sóng tín hi u liên t c x(t) = cos(2π100t) c/m: (xem g/trình) l y m u u Ts = const t = nTs = n/fs ∞ sin[ωmax (t − nTs )] xa (t ) = ∑ x(nTs ) ωmax (t − nTs ) n = −∞ Bi u th c toán h c bi u di n n i dung nh lý l y m u 1.5 Chuy n T ns c a t/h r i r c (chu kỳ/m u) Faculty Of Computer Engineering f = F fs Page: 19 T n s c a tín hi u liên t c: F = 1/T → x(t) = sin(2πFt), (Hz ) T n s góc c a tín hi u liên t c: Ω = 2π/T → x(t) = sin(Ωt), (radian/s) T n s góc c a tín hi u r i r c: x(nTs) = sin(ΩnTs) = sin(ωn) ~ ω =ΩTs, (radian/m u) Quan h gi a t n s c a tín hi u liên t c tín hi u r ir c i D/A π Bt Faculty Of Computer Engineering công th c khôi ph c: ∞ n sin 2π B (t − n / B ) x a (t ) = ∑ x a ( ) 2B 2π B (t − n / B ) n = −∞ N u fs = 2B h (t ) = Page: 20 t fmax = B, theo nh lý l y m u xa(t) có th c khôi ph c t m u x(nTs) b ng hàm n i suy : sin π Bt nh lý khơi ph c tín hi u liên t c N u cho tín hi u r i r c i qua m t b l c thông th p v i t n s c t fc = fmax u ta s nh n c tín hi u liên t c ban u 1.6 Chuy n h(t) = sinc(2πBt) B l c thông th p lý tư ng x (t ) = n ∑ x ( nT i D/A Faculty Of Computer Engineering 1.6 Chuy n s Page: 21 ) h ( t − nT s ) X a (ω ) = a 1.6 Chuy n Ph c a tín hi u r i r c (t )e − jωt dt i D/A s 2π t Ts X a (ω ) = k = −∞ ∑e jk Faculty Of Computer Engineering Ph c a tín hi u liên t c: δT (t ) = Ts ∞ Khai tri n Fourier cho chu i δ Ts (t ) −∞ Page: 22 x a (t )e − jωt dt ∫ ∞ δTs (t) : chu i xung vng tu n hồn, chu kỳ Ts n x s (t ) = x(t ).δ Ts (t ) = ∑ x(nTs )δ (t − nTs ) Xét v m t tốn h c, tín hi u l y m u c bi u di n −∞ ∫x ∞ X s (ω ) = Ts − jωt k =−∞ −∞ n = −∞ s a ) ∑ ∫ x (t)e ∞ ∑ X (ω − kω ∞ dt = Ts ∞ − j (ω −k 2π )t Ts dt Faculty Of Computer Engineering Page: 23 K t lu n: Ph c a tín hi u r i r c s x p ch ng tu n hồn ph c a tín hi u liên t c v i chu kỳ ωs −∞ X s (ω) = ∫ xa (t )δTs (t )e ∞ Ph c a tín hi u r i r c: Ph tín hi u r i r c Ph tín hi u liên t c Faculty Of Computer Engineering alising Các trư ng h p l y m u Page: 24 4000 m u/s , tìm tín hi u r i Faculty Of Computer Engineering Page: 25 b T m u r i r c câu a tìm tín hi u ya(t) khôi ph c t m u r i r c So sánh ya(t) xa(t)? a N u l y m u v i t c r c u xa(t) = 3cos1000πt – 5cos2000 πt + 7sin4000 πt Câu 3: Cho tín hi u liên t c: Câu 2: Trong th c t có nên ch n t n s l y m u th p hay cao? Gi i thích? Câu 1: T i ph i x lý s ? Nêu ch c c a kh i mô hình x lý tín hi u s Câu h i chương ... Faculty Of Computer Engineering Chương Phép bi n Chương Tín hi u h th ng LTI mi n t n s Chương Bi n Chương Tín hi u h th ng r i r c Chương Gi i thi u t ng quan N i dung Chương trình gi ng d y i D/A... Engineering i A/D Chuy n Các lĩnh v c ng d ng Page: Các ưu i m c a phương pháp x lý tín hi u s Khái ni m tín hi u, x lý tín hi u h th ng x lý tín hi u N i dung chính: Chương 1: T ng quan Faculty Of Computer... •V nh, ch vi t, d li u v.v… • Tín hi u bi u hi n v t lý c a thơng tin • Thơng tin c bi u di n có th ti ng nói, hình Khái ni m: 1. 1 Tín hi u Tín hi u tương t Tín hi u Tín hi u l ym u Tín hi u s