CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN LÝ THUYẾT THÔNG TIN 1.1 Khái niệm - Tín hiệu: là biểu hiện vật lý của tin tức mà ta cần truyền từ nguồn tin đến nơi nhận tin.. Vd: Tiếng nói, âm thoại, hình ảnh, ca
Trang 1CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN LÝ THUYẾT THÔNG TIN
1.1 Khái niệm
- Tín hiệu: là biểu hiện vật lý của tin tức mà ta cần truyền từ nguồn tin đến nơi nhận tin
Vd: Tiếng nói, âm thoại, hình ảnh, ca nhạc… là các tin tức
* Nhiệm vụ của môn học:
- Tìm ra các phương pháp biểu diễn tín hiệu theo toán học, tức là các mô hình toán học cho tín hiệu
- Đưa ra các phương pháp phân tích tín hiệu: tương quan tích chập, phân tích phổ…
Vd: Tín hiệu đơn tần có tần số f được biểu diễn:
x(t) = A sin 2 ft (v)
1.2 Phân loại:
Phân loại tín hiệu dựa trên các cơ sở khác nhau
1.2.1 Phân loại dựa trên quá trình ngẫu nhiên:
- Tín hiệu xác định: là tín hiệu có quá trình biến thiên hoàn toàn xác định, được biểu diễn bởi hàm thực hoặc phức theo thời gian
- Tín hiệu ngẫu nhiên: là tín hiệu mà quá trình biến thiên không biết trước, muốn biểu diễn phải có quá trình thống kê
Vd:
+ Tín hiệu trong các mô hình thí nghiệm: tín hiệu xác định
+ Tín hiệu thực tế: tín hiện ngẫu nhiên
1.2.2 Phân loại theo năng lượng tín hiệu:
Máy phát (điều chế) Nguồn tin
Máy thu giải
điều chế
Biến đổi tin tức tín hiệu
Nhận tin
Kênh truyền Biến đổi
tin tức tín hiệu
Trang 2-Tín hiệu năng lượng: là tín hiệu có năng lượng hữu hạn
Vd: xét tín hiệu: x(t) = e-t 1 (t)
+ Năng lượng x(t) :
2
+ Tín hiệu: x(t) = t : có năng lượng không hữu hạn: Ex =
- Tín hiệu công suất: là tín hiệu có công suất trung bình hữu hạn
Vd: x(t) = 2 ( 1 – e-t) 1(t)
Ex =
T
t
x T
0
T
T
0
1
2T
* Tín hiệu tuần hoàn: x(t) = A cos 2t
Nhận xét:
e-t.1(t) x(t)
2(1 - e-t).1(t) x(t)
Trang 3Thời hạn hữu hạn
- Tín hiệu NL:
t x(t) 0
tín hiệu tuần hoàn, không tuần hoàn
- Tíùn hiệu CS:
t x(t) hằng số
1.2.3 Phân loại dựa trên hình thái của tín hiệu
- Tín hiệu liên tục: thời gian liên tục, biên độ liên tục
- Tín hiệu lượng tử: thời gian liên tục, biên độ rời rạc
- Tín hiệu rời rạc: thời gian rời rạc, biên độ liên tục
- Tín hiệu số: thời gian rời rạc, biên độ rời rạc
1.2.4 Phân loại theo tần số tín hiệu:
- Tín hiệu tần số thấp LF
Tín hiệu liên tục
x(t)
t
Tín hiệu lượng tử
x(t)
t
Tín hiệu rời rạc
x(t)
t
Tín hiệu sồ x(t)
t
Trang 4j t
i t
1
2
- Tín hiệu tầng số cao HF
- Tín hiệu dải hẹp
- Tín hiệu dải rộng
1.2.5 Biểu diễn giải tích tín hiệu
Có 2 cách biểu diễn: liên tục, rời rạc
* Biến đổi liên tục
- Biến đổi Laplace: x(t) x(s)
st
st
-Biến đổi Fourier: x(t) x()
- Chuỗi lượng giác:
Với
- min max
n
T
0
1
T
T n
0
2
T
T
2
0
2
Trang 5
-Chuỗi phức:
Với:
1.2.6 Biểu diễn rời rạc tín hiệu:
Khai triển tín hiệu thành tổ hợp tuyến tính các hàm liên tục:
xc (t) : i = 1,n
n
i i
i 1
0
0
jn t n n T
jn t n
0
1
T