Bài Tập Lớn Cảm Biến Đo Lường Và Xử Lý Tín Hiệu Tín hiệu và hệ thống trong miền tần số

7 890 4
Bài Tập Lớn Cảm Biến Đo Lường Và Xử Lý Tín Hiệu Tín hiệu và hệ thống trong miền tần số

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Bài Tập Lớn Cảm Biến Đo Lường Và Xử Lý Tín Hiệu Đề tài 3 : Tín hiệu và hệ thống trong miền tần số Giáo viên hướng dẫn : TS Hoàng Vĩnh Sinh Sinh viên thực hiện :Vũ Việt Phương SHSV :20082040 Mã lớp :22052 HÀ NỘI -14/5/2011 1 I:Tóm tắt lý thuyết 1.Tín hiệu trong miền tần số Trước tiên ta cần biết tín hiệu là một dạng vật chất có một đại lượng vật lý được biến đổi theo quy luật của tin tức.Hay ta có thể hiểu một cách đơn giản tín hiêu có chứa thông tin hay dữ liệu và có thể truyền đi được Trong miền tần tín hiệu được biểu diễn dưới dạng hàm của biến tần số X(f) hay X( Tín hiệu thường được phân tích trong miền tần số. Phương pháp này áp dụng cho các loại tín hiệu, cả tín hiệu liên tục hay rời rạc theo thời gian. Ta có một số phương pháp biến đổi chuyển đổi tín hiệu giữa miền thời gian và miền tần số là: - Biến đổi Fourier - Biến đổi Laplace - Biến đổi Z Tín hiệu được phân loại - Tín hiệu lien tục,tín hiệu rời rạc,tín hiệu lượng tử,tín hiệu xung,tín hiệu tương tự,tín hiệu sốq 2.Hệ thống xử lý tín hiệu trong miền tần số Đầu tiên ta cần biết xử lý tín hiệu là thực hiện các tác động lên tín hiệu như khuyếch đại,suy giảm,chọn lọc,biến đổi,khôi phục….giá trị và dạng của tín hiệu Hệ thống xử lý tín hiệu là các thiết bị vật lý tác động lên tín hiệu để xử lý nó Với tín hiệu và hệ thống trong miền tần số ta có các trường hợp - Tần số của tín hiệu liên tục thời gian tuần hoàn - Tần số của tín hiệu liên tục thời gian không tuần hoàn - Tần số của tín hiệu rời rạc thời gian tuần hoàn - Tần số của tín hiệu rời rạc thời gian không tuần hoàn 3.Dãy số Dãy dùng để biểu diễn số liệu và tín hiệu số ,cũng như để mô tả hệ xử lý số 2 3.1 .Phân loại các dãy số a) Dãy xác định và dãy ngẫu nhiên Dãy x(n) xác định là dãy có thể biểu diễn được bằng 1 hàm số toán học Dãy x(n) ngẫu nhiên là dãy không thể biểu diễn bằng 1 hàm số toán học b) Dãy tuần hoàn và dãy không tuần hoàn Dãy tuần hoàn là dãy thỏa mãn điều kiện: x(n)=x(n+kN), với N là chu kì và k là số nguyên bất kì c) Dãy hữu hạn và dãy vô hạn d) Dãy một phía và dãy hai phía e) Dãy chẵn và dãy lẻ Dãy x(n)là dãy chẵn nếu x(n)=x(-n) Dãy x(n) là dãy lẻ nếu x(n)=-x(-n) f) Dãy thực và dãy phức Dãy thực x(n)là dãy hàm số thực Dãy phức x(n) là dãy hàm số phức x(n)=a(n)+j.b(n) 3.2 .Các dãy cơ bản a) Dãy xung đơn vị = 1 Khi n=0 =0 Khi n b)Dãy bậc thang đơn vị u(n) = 0 Khi n 0 u(n) = 1 Khi n 0 0 Khi n 0 c)Dãy chữ nhật rect(n) =1 Khi n [0, (N-1)] rect(n) =0 Khi n [0, (N-1)] 3 d)Dãy hàm sin và hàm cosin x(n) = =sin( = x(n) = =cos( = e)Dãy sine phức x(n) = f) Dãy sine thực x(n) = 4. Các tham số cơ bản của dãy số a) Năng lượng của dãy x(n) n ∞ =−∞ ∑ b) Năng lượng của dãy trong khoảng K n K=− ∑ c) Công xuất trung bình của dãy không tuần hoàn P = N n N=− ∑ d) Công xuất trung bình của dãy tuần hoàn với chu kì N P = II.Các lệnh matlab có liên quan Stemp: vẽ dữ liệu như các que theo trục x 4 Sum : xác định tổng của tất cả các phần tử của một vector Min :xác định phần tử nhỏ nhất của một vector Max :xác định phần tử lớn nhất của một vector Zeros :cấp phát một vector hay một ma trận với các phần tử 0 Subplot : chia đồ thị thành nhiều phần nhỏ mỗi phấn vẽ ở một đồ thị khác nhau Title : thêm tiêu đề cho đồ thị Xlabel : viết chú thích dưới trục x trong đồ thi 2D Ylabel : viết chú thích dưới trục y trong đồ thị 2D Impz(num,den,N+1) : hàm xác định đáp ứng xung đơn vị của một hệ thống Filter(num,den,x,ic) :lọc dữ liệu của mạch IIR và mạch FIR Bode(sys) :vẽ tần số của hệ thống tuyến tính III . Các bài tập minh họa Bài1: xét tín hiệu liên tục sau i(t)= cos(20t) được lấy mẫu 12.5 ms tín hiệu đó có tuần hoàn ko Giải X(n)= cos(20.0.0125n)= cos( Tín hiệu tuần hoàn khi Suy ra Do đó Vậy với k=1 thì N=8,đó chính là chu kì tuần hoàn của tín hiệu Bài 2: Xác định năng lượng của tín hiệu x(n)= 5 Giài Ta biểu diễn tín hiệu như sau x(n)={-1,2,-2} Suy ra E(n)= 2 0n= ∑ = (-1) 2 + (2) 2 + (-2) 2 =9 Bài 3: Xác định tính bất biến của hệ thống y(n)=n.x(n) Giải: Với tác động của x(n) thì tại thời điểm n-k hệ sẽ có phản ứng Y(n-k) = (n-k).x(n-k) Còn với tác động x(n-k) thì hệ có phản ứng n.x(n-k)(n-k).x(n-k) Hệ có quan hệ vào ra không thỏa mãn nên là hệ không bất biến Bài 4: Dùng matlab biểu diễn tín hiệu x(n)=5cos(2 + 3 , Giải: ; Tổng kết - Qua bài tập lớn em đã hiểu them về tín hiệu và hệ thống trong miền thời gian cũng như trong miền tần số - Biết thêm về các câu lệnh trong matlab - Tuy nhiên phần tổng hợp của em còn nhiều hạn chế, đó chỉ là những ý nghĩ bước đầu đơn giản của em có thể còn có nhiều 6 sai sót, mong được sự đóng góp của thầy và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn 7 . dạng của tín hiệu Hệ thống xử lý tín hiệu là các thiết bị vật lý tác động lên tín hiệu để xử lý nó Với tín hiệu và hệ thống trong miền tần số ta có các trường hợp - Tần số của tín hiệu liên tục. Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ Khí Bài Tập Lớn Cảm Biến Đo Lường Và Xử Lý Tín Hiệu Đề tài 3 : Tín hiệu và hệ thống trong miền tần số Giáo viên hướng dẫn : TS Hoàng Vĩnh Sinh Sinh. tần số là: - Biến đổi Fourier - Biến đổi Laplace - Biến đổi Z Tín hiệu được phân loại - Tín hiệu lien tục ,tín hiệu rời rạc ,tín hiệu lượng tử ,tín hiệu xung ,tín hiệu tương tự ,tín hiệu sốq 2.Hệ

Ngày đăng: 10/08/2015, 15:21

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Trường đại học Bách Khoa Hà Nội

  • Viện Cơ Khí

  • I:Tóm tắt lý thuyết

  • 1.Tín hiệu trong miền tần số

  • 2.Hệ thống xử lý tín hiệu trong miền tần số

  • 3.Dãy số

  • 3.1 .Phân loại các dãy số

  • 3.2 .Các dãy cơ bản

  • 4. Các tham số cơ bản của dãy số

  • II.Các lệnh matlab có liên quan

  • III . Các bài tập minh họa

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan