Xử lý tín hiệu số - leminhthuy2106 ď Chuong 1

Tín hiệu hệ thống rời rạc Khái niệm tín hiệu  Về mặt vật lý: Tín hiệu dạng biểu diễn vật lý thông tin  Về mặt tốn học: Tín hiệu biểu diễn hàm nhiều biến số độc lập Các biến độc lập là: thời gian, áp suất, độ cao, nhiệt độ… Khái niệm tín hiệu Biến độc lập thường gặp thời gian  Một ví dụ tín hiệu có biến độc lập thời gian: tín hiệu điện tim  Xử lý tín hiệu số  Là xử lý máy tính sử dụng cơng cụ tốn học, giải thuật kỹ thuật để can thiệp vào tín hiệu dạng số nhằm mục đích:  Khai thác thơng tin cần thiết  Cải thiện chất lượng  Nén số liệu… Ứng dụng xử lý tín hiệu số  Cơng nghiệp giải trí: âm nhạc số MP3, MP4, nhạc trực tuyến…  Xử lý ảnh: Nhận dạng ảnh, cải thiện chất lượng ảnh, nén liệu ảnh…  Xử lý tiếng nói: Nhận dạng tổng hợp tiếng nói, mã hóa tiếng nói…  Truyền thơng: nén số liệu… Ưu điểm tín hiệu số  Độ xác cao  Sao chép trung thực nhiều lần  Không bị ảnh hưởng môi trường  Cho phép giảm dung lượng lưu trữ, tăng tốc độ truyền  Linh hoạt mềm dẻo xử lý máy tính Phân loại tín hiệu Tín hiệu Tín hiệu liên tục Tượng tự Lượng tử Tín hiệu rời rạc Tín hiệu số Tín hiệu lấy mẫu Phân loại tín hiệu  Tín hiệu liên tục: biểu diễn tốn học có biến liên tục  Tín hiệu rời rạc: hàm biểu diễn có biến rời rạc Tín hiệu Tín hiệu Tín hiệu tương tự rời rạc lượng tử (analog) (lấy mẫu) Tín hiệu số Hàm Liên tục Liên tục Rời rạc Rời rạc Biến Liên tục Rời rạc Liên tục Rời rạc Phân loại tín hiệu Thời gian liên tục Tín hiệu tương tự Thời gian rời rạc Tín hiệu rời rạc Biên độ liêntục Biên độ rời rạc Tín hiệu lượng tử hóa Tín hiệu số Hệ xử lý tín hiệu  Một hệ thống xử lý tín hiệu xác lập mối quan hệ tín hiệu vào tín hiệu ra: y = T[x]  Phân loại hệ xử lý theo tín hiệu vào tín hiệu  Hệ rời rạc: hệ xử lý tín hiệu rời rạc  Hệ tương tự: hệ xử lý tín hiệu tương tự  Hệ thống số: hệ xử lý tín hiệu số Ví dụ  Hãy xác định đáp ứng y(n), n>=0 hệ biểu diễn phương trình sai phân bậc y(n) – 3y(n-1) – 4y(n-2) = x(n) + 2x(n-1) đầu vào là: x(n) = 4n điều kiện đầu: y(-1) = y(-2) = Các phần tử thực hệ thống  Phần tử trễ  Phần tử cộng Các phần tử thực hệ thống  Phần tử nhân Thực hệ thống  Hệ thống không truy hồi  Hệ thống truy hồi Ví dụ  Cho hệ thống tuyến tính bất biến mơ tả phương trình sai phân sau đây: y(n) = b0x(n) + b1x(n-1) +b2x(n-2) +b4x(n-4) Hãy biểu diễn hệ thống Bài tập chương Bài 1: Cho y(n)=2x(n)+3x(n-1)+4x(n-2)+5x(n-3)+4x(n-4)+3x(n-5) +2x(n-6) 1, Hãy vẽ sơ đồ hệ thống 2, Viết biểu thức đáp ứng xung h(n) hệ thống vẽ đồ thị Bài tập chương Bài 2: Cho h1(n) = 1.5δ(n) + δ(n-1) +3 δ(n-2) h2(n) = δ(n) + δ(n-1) h3(n) = δ(n) + δ(n-1) + δ(n-2) Vẽ sơ đồ hệ thống biểu diễn: y(n) = x(n) * h1(n) * h2(n) * h3(n) Bài tập chương Bài 3: Giả sử x(n) = với n < −2 n > Với tín hiệu sau đây, xác định giá trị n tín hiệu tương ứng a) x(n−3) b) x(n+4) c) x(−n) d) x(−n+2) e) x(−n−2) Bài tập chương Bài 4: Xét hệ S có tín hiệu vào x(n) tín hiệu y(n) Hệ có cách mắc hệ S1 nối tiếp với hệ S2 theo sau Quan hệ vào−ra hệ S1 S2 là: S1 : y1(n) = 2x1(n) + 4x1(n−1) S2 : y2(n) = x2(n−2) + (1/2)x2(n−3) với x1(n), x2(n) ký hiệu tín hiệu vào a) Hãy xác định quan hệ vào−ra cho hệ S b) Quan hệ vào hệ S có thay đổi khơng thay đổi thứ tự S1 S2 (tức S2 nối tiếp với hệ S1 theo sau) Bài tập chương Bài 5: Tín hiệu rời rạc x(n) cho hình vẽ sau Hãy vẽ tín hiệu: a) x(n−4) b) x(3−n) c) x(2n) d) x(2n+1) e) x(n)u(3−n) f) x(n-1)u(3-n) g) x(n−2) δ(n−2) h) (1/2)x(n)+(1/2)(-1)nx(n) i) x((n-1)2) 0,5 0,5 -4 -3 -7 -6 -5 -1 -2 -1 -0,5 n Bài tập chương Bài 6: Cho x(n) = δ(n) + 2δ(n−1) − δ(n−3) h(n) = 2δ(n+1) + 2δ(n−1) Hãy tính vẽ kết tổng chập sau: a) y1(n) = x(n) * h(n) b) y2(n) = x(n+2) * h(n) Bài Hãy giải phương trình sai phân tuyến tính hệ số sau: y(n) -3y(n-1)+2y(n-2)=x(n)+x(n-2) Với điều kiện đầu y(-1)=y(-2)=0 x(n)=5n Bài  Cho x(n) = δ(n+1)+ δ(n-2) h(n)=rect (n) Tính y(n) = x(n)*h(n) cách Bài  Hãy xác định xem hệ có phương trình mơ tả quan hệ vào có tuyến tính khơng? y(n) = nx(n) y(n)=Ax(n)+B y(n)=x2 (n) Bài 10  Xác định xem hệ mơ tả phương trình nhân hay ko? y(n) = x(n)-x(n-1) y(n)=x(n)+3x(n+4) ... lý tín hiệu số Xử lý số tín hiệu Tín hiệu số Tín hiệu tương tự Lấy mẫu & biến đổi tương tự -số ADC Xử lý tín hiệu số Biến đổi số tương tự DAC Tín hiệu tương tự Tín hiệu rời rạc  Là tín hiệu biểu... u(n) -5 -4 -3 -2 -1 n Một số tín hiệu rời rạc  Tín hiệu hàm mũ x(n)=an -5 -4 -3 -2 -1 n Một số tín hiệu rời rạc  Tín hiệu tuần hồn x(n)=x(n+N), N>0: chu kỳ x(n) x(n)=sin[(2π/N)(n+n0)] Một số tín. .. hệ tín hiệu vào tín hiệu ra: y = T[x]  Phân loại hệ xử lý theo tín hiệu vào tín hiệu  Hệ rời rạc: hệ xử lý tín hiệu rời rạc  Hệ tương tự: hệ xử lý tín hiệu tương tự  Hệ thống số: hệ xử lý tín