Bài giảng Xử lý số tín hiệu - Chương 1 giúp người học ôn tập là các kiến thức liên quan đến hệ thống tương tự. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành Công nghệ thông tin và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.
9/3/2012 XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU Digital Signal Processing Nội dung trình bày Ơn lại vấn đề liên quan đến hệ thống tương tự XLSTH - CVNA - Tuần 34 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(1) o Tín hiệu: Đại lượng vật lý biến thiên theo thời gian, theo không gian, theo nhiều biến độc lập khác o Tín hiệu thời gian liên tục (tương tự): Tín hiệu ( ) định nghĩa điểm khoảng thời gian [a, b] XLSTH - CVNA - Tuần 34 Ơn lại…(2) o Tín hiệu thời gian rời rạc: Tín hiệu , ( ) định nghĩa thời điểm rời rạc nhau, ∈ Tín hiệu liên tục Tín hiệu rời rạc o Tín hiệu số ( ) : Tín hiệu thời gian rời rạc có giá trị biên độ nằm tập hữu hạn số thực {a1,…,aK} XLSTH - CVNA - Tuần 34 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ơn lại…(3) Tín hiệu số o Tín hiệu tuần hồn: Tín hiệu ( ) tuần hoàn với chu kỳ T0 nếu: + ∃ ∈ ,∀ ∈ , = ( + 0) XLSTH - CVNA - Tuần 34 Ơn lại…(4) o Tín hiệu hình sine: = = + A: Biên độ tín hiệu (V, mV, A, ) (rad/s) 0: Tần số góc, = f0: Tần số, (vòng/s, Hz, kHz, ) 0: Pha (rad) T0: Chu kỳ, 1/ (s, ms, ) XLSTH - CVNA - Tuần 34 + , ∈ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(5) o Chuỗi Fourier: Biểu diễn tín hiệu tuần hồn dạng tổng sóng sine hay biểu diễn tín hiệu thành phần hài Thành phần hài DC Thành phần o ( ) tuần hoàn với chu kỳ Hài thứ = ( )= XLSTH - CVNA - Tuần 34 0: Hệ số Fourrier ( ) Ôn lại…(6) o Vd 1: Tính hệ số Fourier dạng sóng tam giác: o Kết quả: = − k: chẵn k: lẽ XLSTH - CVNA - Tuần 34 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ơn lại…(7) o Vd 2: Tính hệ số Fourier dạng sóng vng: o Kết quả: = j k: chẵn k: lẽ XLSTH - CVNA - Tuần 34 Ôn lại…(8) o Vd 3: Từ hệ số Fourrier dạng sóng tam giác, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=0 XLSTH - CVNA - Tuần 34 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(9) o Vd 3: Từ hệ số Fourrier dạng sóng tam giác, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=1 XLSTH - CVNA - Tuần 34 11 Ôn lại…(10) o Vd 3: Từ hệ số Fourrier dạng sóng tam giác, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=3 XLSTH - CVNA - Tuần 34 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(11) o Vd 3: Từ hệ số Fourrier dạng sóng tam giác, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=5 XLSTH - CVNA - Tuần 34 13 Ôn lại…(12) o Vd 3: Từ hệ số Fourrier dạng sóng tam giác, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=7 XLSTH - CVNA - Tuần 34 14 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(13) o Vd 3: Từ hệ số Fourrier dạng sóng tam giác, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=9 XLSTH - CVNA - Tuần 34 15 Ôn lại…(14) o Vd 3: Từ hệ số Fourrier dạng sóng tam giác, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=19 XLSTH - CVNA - Tuần 34 16 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(15) o Vd 3: Từ hệ số Fourrier dạng sóng tam giác, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=29 XLSTH - CVNA - Tuần 34 17 Ôn lại…(16) o Vd 4: Từ hệ số Fourrier dạng sóng vng, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=0 XLSTH - CVNA - Tuần 34 18 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(17) o Vd 4: Từ hệ số Fourrier dạng sóng vng, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=1 XLSTH - CVNA - Tuần 34 19 Ôn lại…(18) o Vd 4: Từ hệ số Fourrier dạng sóng vng, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=3 XLSTH - CVNA - Tuần 34 20 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(19) o Vd 4: Từ hệ số Fourrier dạng sóng vng, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=5 XLSTH - CVNA - Tuần 34 21 Ôn lại…(20) o Vd 4: Từ hệ số Fourrier dạng sóng vng, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=7 XLSTH - CVNA - Tuần 34 22 11 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(21) o Vd 4: Từ hệ số Fourrier dạng sóng vng, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=9 XLSTH - CVNA - Tuần 34 23 Ôn lại…(22) o Vd 4: Từ hệ số Fourrier dạng sóng vng, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=19 XLSTH - CVNA - Tuần 34 24 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(23) o Vd 4: Từ hệ số Fourrier dạng sóng vng, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=29 XLSTH - CVNA - Tuần 34 25 Ôn lại…(24) o Vd 4: Từ hệ số Fourrier dạng sóng vng, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=39 XLSTH - CVNA - Tuần 34 26 13 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(25) o Vd 5: Hài tín hiệu nhạc cụ XLSTH - CVNA - Tuần 34 27 Ôn lại…(26) o Vd 5: Hài tín hiệu nhạc cụ XLSTH - CVNA - Tuần 34 28 14 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ơn lại…(27) o Vd 6: Hài tín hiệu tiếng nói gần tuần hồn XLSTH - CVNA - Tuần 34 29 Ôn lại…(28) o Vd 6: Hài tín hiệu tiếng nói gần tuần hồn XLSTH - CVNA - Tuần 34 30 15 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(29) o Biến đổi Laplace: Là phép biến đổi tín hiệu tương tự ( ) sang hàm trị số phức ( ) của miền số phức = + X s LT xt xt e jst dt , s j o Vd 7: Tìm biến đổi Laplace o Kq: = , = ( ) > −1 XLSTH - CVNA - Tuần 34 31 Ôn lại…(30) o Biến đổi Fourier: Là phép biến đổi tín hiệu tương tự khơng tuần hoàn ( ) sang hàm trị số phức ( ) của miền số thực X FT xt xt e j t dt LT xt s j X e j arg X ( ) • ( ): Phổ tần số tín hiệu ( ) • : Tần số góc, = (rad/s) • : Tần số vật lý (Hz) • , ( ( )): Biên độ, pha ( ) • Phổ biên độ: Đồ thị theo • Phổ pha: Đồ thị ( ( )) theo XLSTH - CVNA - Tuần 34 32 16 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(30) = o Vd 8: Tìm biến đổi Fourrier = o Kết quả: o Vd 9: Tìm biến biến đổi Laplace, Fourrier = XLSTH - CVNA - Tuần 34 33 Ôn lại…(31) o Kết quả: = , o Biến đổi Fourier ngược: x(t) 2 = ( ) X( )e jt d XLSTH - CVNA - Tuần 34 34 17 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(32) o Mối quan hệ biến đổi Laplace Fourrier XLSTH - CVNA - Tuần 34 35 Ôn lại…(33) o Mối quan hệ biến đổi Fourrier chuỗi Fourrier Vd 10: Xét tín hiệu =∑ ( − ) XLSTH - CVNA - Tuần 34 36 18 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ơn lại…(34) o Tín hiệu ( ) có băng thơng giới hạn : + ∃ ∈ ,∀ > , =0 • B: Tần số cao tín hiệu ( ) • 2B: Băng thơng tín hiệu o Tín hiệu thơng giải: tín hiệu mà phổ khác vài giá trị xung quanh tần số trung tâm XLSTH - CVNA - Tuần 34 37 Ôn lại…(35) ∃ ∈ + , < 0, ∀ − > , =0 o Hệ thống: Là thực thể để thực việc ghép nối hay nhiều tín hiệu thành tín hiệu (Là kết nối phần tử thiết bị nhằm mục đích đó) XLSTH - CVNA - Tuần 34 38 19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(36) o Vd 11: Hệ thống điện thoại không dây XLSTH - CVNA - Tuần 34 39 Ôn lại…(37) o Hệ thống tuyến tính: Hệ thống thỏa mãn đặc tính đồng tính cộng hay thỏa mãn nguyên lý xếp chồng Hệ thống tuyến tính o Hệ thống thời gian liên tục (hệ thống tương tự): Là hệ thống mà biến đổi tín hiệu ngõ vào thời gian liên tục thành tín hiệu ngõ thời gian liên tục XLSTH - CVNA - Tuần 34 40 20 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(38) Hệ thống thời gian liên tục o Các loại lọc: Thông thấp, thông cao, thông giải, chắn giải: XLSTH - CVNA - Tuần 34 41 XLSTH - CVNA - Tuần 34 42 21 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(39) o Đáp ứng hệ thống tuyến tính: Trong miền thời gian: Đáp ứng hệ thống tuyến tính ( ): Tín hiệu ngõ vào ( ): Tín hiệu ngõ ℎ( ): Đáp ứng xung, đặc trưng cho hệ thống Mối quan hệ ngõ vào/ngõ ra: y (t ) h(t ) x(t ) h(t ) x( ) d XLSTH - CVNA - Tuần 34 43 Ôn lại…(40) o Vd 12: ℎ( ) ( ) ( ) XLSTH - CVNA - Tuần 34 44 22 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(41) o Đáp ứng hệ thống tuyến tính: Trong miền tần số: ( ): Phổ tín hiệu ngõ vào ( ): Phổ tín hiệu ngõ ( ): Đáp ứng tần số hệ thống Mối quan hệ ngõ vào/ngõ ra: = ( ) ( ) XLSTH - CVNA - Tuần 34 45 XLSTH - CVNA - Tuần 34 46 Ôn lại…(42) o Vd 13: 23 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(43) o Đáp ứng xác lập dạng sine hệ thống: Đáp ứng hệ thống đầu vào tín hiệu dạng sine o Đầu vào: = o Đầu ra: = ( ) = | ( )| o Tín hiệu ngõ vào gồm nhiều tín hiệu sine: =∑ , Với > , ≤ ⇒ = ( +arg{H( )} , ≤ ) XLSTH - CVNA - Tuần 34 47 Ôn lại…(44) o Vd 14: = 2, = < < + XLSTH - CVNA - Tuần 34 ( ) 48 24 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2012 Ôn lại…(45) o Vd 15: =c +c + Với < < , = 0 ∀ > Khảo sát ngõ trường hợp sau: a) b) c) d) < ≤ ≤ < ≤ ≤ XLSTH - CVNA - Tuần 34 49 Câu hỏi ??? 25 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... [a, b] XLSTH - CVNA - Tuần 34 Ôn lại…(2) o Tín hiệu thời gian rời rạc: Tín hiệu , ( ) định nghĩa thời điểm rời rạc nhau, ∈ Tín hiệu liên tục Tín hiệu rời rạc o Tín hiệu số ( ) : Tín hiệu thời... biên độ nằm tập hữu hạn số thực {a1,…,aK} XLSTH - CVNA - Tuần 34 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2 012 Ơn lại…(3) Tín hiệu số o Tín hiệu tuần hồn: Tín hiệu ( ) tuần hồn... https://fb.com/tailieudientucntt 9/3/2 012 Ôn lại… (11 ) o Vd 3: Từ hệ số Fourrier dạng sóng tam giác, khơi phục dạng sóng thu theo k: kmax=5 XLSTH - CVNA - Tuần 34 13 Ôn lại… (12 ) o Vd 3: Từ hệ số Fourrier dạng sóng