Giao trinh lý thuyêt tín hiệu

Chương 1: Một số khái niệm CHƯƠNG MỘT SỐ KHÁI NIỆM CĂN BẢN 1.1 TÍN HIỆU VÀ TIN TỨC Tín hiệu biểu vật lý tin tức mà mang từ nguồn tin đến nơi nhận tin Nhiệm vụ LTTH tìm biểu diễn toán học cho tín hiệu tức mô hình toán học tín hiệu đưa phương pháp phân tích tín hiệu Mô hình toán học tín hiệu hàm thực hay phức hay nhiều biến Ví dụ s(t) hàm thời gian t biểu thị đại lượng điện tín hiệu âm tín hiệu hình Tín hiệu s(x, y) hàm hai biến tọa độ không gian (x,y), tín hiệu ảnh tĩnh Tín hiệu s(x, y, t) tín hiệu truyền hình Có thể phân biệt mục tiêu môn học LTTH LTTT theo sơ đồ hình 1.1 LTTH LTTT LTTT LTTH Điều chế rời rạc Lý thuyết mã Mã hóa nguồn Phân tích phổ Phát hiện-đánh giá Mã hóa kênh Nhận dạng Mật mã Hình 1.1 Chương 1: Một số khái niệm 1.2 PHÂN LOẠI TÍN HIỆU Tín hiệu vật lý mô hình lý thuyết Tín hiệu vật lý tín hiệu : - Có lượng hữu hạn - Có biên độ hữu hạn - Biên độ hàm liên tục - Có phổ hữu hạn tiến tới không tần số tiến tới ∞ Tín hiệu xác định tín hiệu ngẫu nhiên: - Tín hiệu xác định tín hiệu mà trình biến thiên biểu diễn hàm thời gian hoàn toàn xác định - Tín hiệu ngẫu nhiên biến thiên biết trước, muốn biểu diễn phải tiến hành quan sát thống kê Tín hiệu Ngẫu nhiên Xác định Tuần hoàn sin Tuần hoàn Không tuần hoàn Giả ngẫu nhiên Tuần hoàn quasi Quá độ Hình 1.2 Dừng Egodic Không dừng Không egodic Loại đặc biệt Chương 1: Một số khái niệm Tín hiệu lượng - Tín hiệu công suất Dựa vào lượng tín hiệu có hai loại tín hiệu lượng hữu hạn tín hiệu công suất trung bình hữu hạn - Tín hiệu lượng hữu hạn gồm tín hiệu độ xác định ngẫu nhiên - Tín hiệu công suất bao gồm tất cả: tín hiệu tuần hoàn, tuần hoàn quasi tín hiệu ngẫu nhiên xác lập Tín hiệu liên tục rời rạc Có thể phân biệt thành bốn loại sau (hình 1.3): - Tín hiệu có biên độ thời gian liên tục gọi tín hiệu tương tự (analog) - Tín hiệu có biên độ rời rạc, thời gian liên tục tín hiệu lượng tử - Tín hiệu có biên độ liên tục, thời gian rời rạc tín hiệu rời rạc - Tín hiệu có biên độ thời gian rời rạc gọi tín hiệu số (digital) v Các hệ thống xử lý tín hiệu phân loại dựa vào đặc trưng tín hiệu mà xử lý ta có hệ thống xử lý tín hiệu tương ứng sau: - Hệ thống tương tự: mạch khuyếch đại, lọc cổ điển, nhân tần số, điều chế tín hiệu… - Hệ thống rời rạc: mạch tạo xung, mạch điều chế xung… Chương 1: Một số khái niệm - Hệ thống số: mạch lọc số, mạch biến đổi Fourier trình đặc biệt khác Ngoài có hệ thống hỗn hợp hệ thống biến đổi tương tự số Các loại tín hiệu khác: a- Bề rộng phổ tín hiệu: dải tần số (dương âm) tập trung công suất tín hiệu xác định theo công thức sau: B = f2-f1 (1.1) Trong đó: ≤ f1 < f2 ; f2:được gọi tần số giới hạn tín hiệu Dựa vào bề rộng phổ phân loại tín hiệu sau: - Tín hiệu tần số thấp - Tín hiệu tần số cao - Tín hiệu dải hẹp - Tín hiệu dải rộng b- Tín hiệu có thời hạn hữu hạn: tín hiệu có biên độ tiến tới không khoảng T x(t) = >T t c- Tín hiệu có biên độ hữu hạn: tất tín hiệu vật lý thực được, với chúng biên độ không vượt giới hạn tính toán tương ứng với thiết bị xử lý Có thể viết : x(t) ≤ K với - ∞ < t < ∞ (1.3) d- Tín hiệu nhân (causals):là tín hiệu với giá trị thời gian âm x(t) ≡ 1.3 t[...]... gian thực Tương tự như đối với tập tín hiệu xác định thực, trong tập tín hiệu phức cũng có thể phân chia thành các loại tín hiệu xung, tín hiệu có thời hạn vô hạn và tín hiệu tuần hoàn Các tín hiệu trong các lớp khác nhau, bằng cách tương tự cũng có các thông số giống như đã định nghĩa đối với tín hiệu xác định thực Các thông số như tích phân tín hiệu, trị trung bình tín hiệu (trong khoảng hữu hạn, khoảng... tín hiệu tuần hoàn nhưng lại có công suất trung bình không hữu hạn 24 Chương 2: Tín hiệu xác định Phân bố lược được dùng nhiều trong LTTH, nó được dùng để mô tả tín hiệu rời rạc hoặc các phép tính tác động lên tín hiệu bị rời rạc hoặc phép tính tác động lên tín hiệu rời rạc, ngoài ra nó còn dùng để biểu diễn phép tính lặp tuần hoàn và phổ của tín hiệu tuần hoàn v Các tính chất của phân bố lược: § Tính... 2: Tín hiệu xác định Trong (2.70), t0 là điểm bất kỳ trên thang thời gian, có T là chu kỳ của tín hiệu Tín hiệu phức được gọi là tín hiệu năng lượng nếu 0