Xử lý tín hiệu và lọc số tập 2

NGUYEN QŨC TRUNG NGUYỄN QUỐC TRUNG XỬ LÝ TÍN HIỆU ■ V À LỌC SỐ ■ TÂP2 NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NÔI - 2001 C h ị u t r ác h n h i ệ m x u ấ t PGS TS TÔ ĐẢNG HẢI Bi ên t ập ĐẶNG ĐÌNH THẠCH NG U Y ỄN THỊ NGỌC KHUÊ S a bắn in ỌUANG NGỌC Tr ì n h bày bìa HƯƠNG LAN ■ »•*: • / T'* T r NHÀ XUẠTrBÀN KHO A HỌC VÀ KỸ THUẬT ! v ^ * 70 TRẤN HƯNG ĐAO HÀ NÔI In 1000 khổ 1,9 X 27 cm Nhà in Đại học Quốc Gia Hà Nội Giấy phép xuất số 123-179-2 In xong nộp lưu chiểu tháng năm 2001 LỜI GIỚI THIỆU Cuộc cách mạ ne khoa học cổng nghệ diễn mội cách sổi động chưa thấy trơn lồn giới thúc đẩy lồi người nhanh chóng bước sang ký nuuyên Đố ký nguyê n vãn m in h dựa sở cồng nghiệp trí luẹ Mở đầu cho cách mạ ng khoa học c n g nghệ lần có Ihc đánh dấu đời phát triển ạt củ a m áy tính phương tiện xứ lý thông tin khác, đặc biệt hẹ Ihớng xử lý song song với tốc độ ngày cìinti cao Cùng vơi phất triển nhanh c hóng cổng cụ xử lý tín hiệu số nhu cần ứnu dụni» côn 12 cụ vào lĩnh vực hoạt động xã hội lồi ne ười đòi hói phái hi ê n phương pháp xử lý số tín hiệu đại Đặc hiệt phương pháp xử lý số phái áp dụn g có hiộu lĩnh vực ihơnt! tin liên lạc, phái Iruyổn hình, lự động điều khiến ngành công ne hộ khác Đê i i i ú p lìm hiểu mội cách h n v ấ n đẻ Chúng lôi x i n trân trọng giới thiẹu hạn đọc sách "X ứ ìý tín h iệ u l ọ c số" tác giả TS Nguyền Quốc Trung Cuốn sách đ ã trình bày cách h ổ ( h ố n g từ kiến thức CƯ hãn vổ tín hiệu phương p h p tỏng hợp p h â n lích hơ thống rời rạc đến Iihừnu phương p h p xử lý số lín hiệu tỉựa trơn cơng cụ tốn học vậi lý đại Đặc hiệt sách dành phần lơn cho việc phân tích tỏng hợp lọc số lìini sít cho việc ứniì dung Irong ngành cơng nghệ khác Chúng lôi hy vọng rằnii sách "Xứ lv tín h i ệ u lọc số" khỏng nhừng giúp ích lói chi) sinh viên ngành eỏntĩ nghổ mà IÌI lài liệu iham khảo lốt cho NCS cũ ỉì li chuyên 12i r thực ta có quan hệ sau: H*(z) = Hịz*) hoặc: //(z) = 6.2.3 ĐÁP ỨNG TẦN s ố CỦA BỘ LỌC s ố IIR Ta biết rằng: H(e>ía) = H ( z )|;=(JW H(eJ“) = \H(e>°’ị e I'p' ,ú' (6 2 ) Nếu a k I), thực la có: = IKr' ) Vậy: Ta có: //rí' ” _ í/co ~ d i ' {(•'"'ì d ị ílịe’”' ) ) í/co Thay F( e’)I = B i t ậ p Veo 1 C h o t h ố n g c ó h m t r u y ẻ n đ t n h sau: / / ap(z) = (1 - z0ìz ')( - z 02z-2)( - z03z*')( - z wz*4) : * ;R Z01 = j1e * ; zo: 1= 'Jd ị , n z03 = 2í- * ; z ũ4 = 2f» + Hổ t h ố n g n ày c ó phải hộ t h ố n g p h a t u y ế n tín h h a y k h n g ’ -c N ế u h ê t h ố n g n ày ph a t u y ế n t í n h h ã y tìm h m t r u y ể n đít c ủ a h ệ t h ố n g p h a cực tiểu hệ t h ố n g ph a c ự đạ i c ó c ù n g đ p ứng b i ê n đ ộ n hư nh au , s a u đ ó so s n h đ p ứ n g x u n g c ủ a cá c hộ t h ố n g n y B i t ậ p 1 C h o t h ố n g c ó sơ đ ổ trồn h ì n h B T 11.8 s a u đây: Hình BT 11.8 465 + Hã y lìm h m i r u y é n dại H ị ỉ í c ủ a hệ I hố ni! n y + Híìy tìm c c đ i ề u k i ệ n c ủ a c c hệ s ô a Vil /) hộ Ihont! nilV 1.1 h ộ lí >c I h õ p n n Bài t ậ p 11.9 C h o hộ I hôn 12 c ó s o (tố c h o I rõ lì h ì n h RI 11.^ Ilìnlì IM M.9 + Hiìv ù m hàm I ru yc n đụi l / ( : I CIKI hộ Ihốnti + Hỉìv lìm cá c ều ki ệ n c ủ a hộ s o r/ đ ẽ hộ ihóriLi n y III b ộ lọc Ihoniỵ I M : đô hệ i hon ii nil V | j bo I (»Ù' t hô ng lất H i t ậ p 1 1 C h o hệ t h ố n g c ó s đ c h o trê n h ì n h BT 11.11 sau đây: 6 Hình BT 11.11 H ã \ c h ứ n g m i n h rằnu hộ t h ố n g n y lọc t h ô n g tất B i t p 11.12 G i s la c ó h ệ t h ố n g l l ị z ì c ó d n g sa u: ¡1(1) = F j z ) + I-\(z) đày / l-\ịz) cá c b ộ lo e t h ô n g tất + H ã y ^.'hứng m i n h r ần g H(z ) b ộ l ọ c t h ô n g tất n ếu chì F,(z) = í'F0(z) vứi ( h đ n e số B i t ậ p 11.13 C h o h ệ t h ố n g c ó đ p ứng x u n g lì(n) n h sau: rt = -y ¡ n = l h(n) = 11 = n lại Mày x é t \ c m hộ t h ố n g hệ t h n g g ì? H i t ậ p 11.14 C h o hệ t h ố n g c ó h m t r u y e n đạt Il(z) n h sau: ) + —z" H ã y x ấ c (tịnh hệ t h ố n g nà y hệ t h n g gì? H i t ậ p 11.15 C h o hệ t hố n 11 c ó c c đieni k h ổ n g sau đây: l i j Z - — ^ ; Z = - ~ -jj e y Z G )3 - — + H ã y t ì m h m t r u y é n đạ t H(z) đ p ứ n g x u n g hịnỴÌ + Hộ t h ố n g nà y hệ t h ố n g gì? + H ệ t h ố n g nà y c ó th ực h i ệ n vé vật lý h a y k h ô n g ? B i t ậ p 1 G i ả s h m.n(n) đ p ứ n g x u n g củ a hệ t h ố n g p h a c ự c t iể u , hộ th ốníi n àv c ố đ á p ứng t ần s ố //„„„ N ế u ta c ó m t hồ t h ố n g k h c nà o đ ổ c ó đ p ứng x u n g h(nK h ệ Ihốni* n ) c c ố đ p ứ n g tần s ố H (e1*0) H ã y c h ứ n g m i n h ràng: = Nếu \l«0)\ n f ill er h a n k s : T h e o r y slriK'iuic, D e s i g n , a nd ap|>licatlí»ĨÌ in i m a g e c o m p r e s s i o n " A D i s s e r t a t i o n suhmiiicd in p a rti al I III I i I Ime nl o f ihc r e q u i r e m e n t s t o r th e d e g r e e ÕỈ D o c t o r nl p h i l o s o p h y U n i v e r s i t y o f W i s c o n s i n - M a d i s o n 65 1999 Hatỉiịki) Halasitìiịham " O n O p t i m a l Perfect R e c o n s t r u c t i o n F i l l e r B a n k s lo r I m a g e C o m p r e s s i o n ” A D i s s e r t a t i o n S u b m it te d in p a r t i a l f u l f i l l m e n t o f t he Requirem ents lor ĩ c K v ! iiloclrical and Com puter h u g I I k v m i t ’ I III \ c r s i I \ ()| ( ill nary ( iUKkin, J u ly 31, 1995 7] .S', (¡/(lie ('¡hilly Hill Yu and \i(/r!in W'itcrli 'Lossy C o m p ressio n and W a v e l e t T h r e s h o l d i n g l o r I m a g e D c n o i s i n g " C A , USA, O c t o b e r 1997 72 Sluihridi D istortion Mit iihbasi, Brin in M axim ally l oii^w cn Chen " C o n t r o l l i n g /•’/•