Chương 2 trình bày những nội dung chính sau: Khái niệm về tín hiệu rời rạc, các tín hiệu cơ sở, dãy xung đơn vị (tiếp), dãy nhảy bậc đơn vị, dãy tín hiệu hình sin, dãy e-mũ phức, các phép toán trên tín hiệu,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Xử lý tín hiệu nâng cao CHƯƠNG II Tín hiệu rời rạc Khái niệm tín hiệu rời rạc Trong DSP, tín hiệu thời gian rời rạc, biểu thị dãy rời rạc: x[n]={-3 , 2, 4, -4, 0, 1…} Quá trình rời rạc hóa gọi q trình lấy mẫu tín hiệu Các tín hiệu sở Dãy xung đơn vị: hay gọi hàm Delta, có giá trị đơn vị đối số = có giá trị trường hợp lại: ( n) 1, n 0, n ,0,0, 1,0,0, Một tín hiệu thời gian rời rạc khai triển từ dãy xung đơn vị x[n] x[k ] [n k ] k Dãy xung đơn vị (tiếp) Trong Matlab ta biểu diễn sau: ( n n0 ) 1, n n0 0, n n0 , n1 n n , n1 n0 n2 function[x,n]=impseq(n0,n1,n2) n=[n1:n2]; x=[(n-n0)==0]; Ví dụ: Tạo dãy xung đơn vị khoảng [-5:5] n=[-5:5] x=impseq(0,-5,5) stem(x) Kết quả: Các tín hiệu sở (tiếp) Dãy nhảy bậc đơn vị: Dãy nhảy bậc đơn vị có giá trị đơn vị đối số lớn 0, đối số nhỏ 1 when n 0 when n un Một dãy tín hiệu rời rạc theo thời gian x[n] để khai triển thành tổng dãy xung nhảy bậc đơn vị xn x k (u n u n 1) k Dãy nhảy bậc đơn vị (tiếp) Trong Matlab để tạo dãy xung nhảy bậc đơn vị ta xây dựng hàm stepseq: function [x,n]=stepseq(n0,n1,n2) n=[n1:n2]; x=[(n-n0)>=0]; Ví dụ: tạo dãy nhảy bậc đơn vị khoảng [-5:5] x=stepseq(0,-5,5) stem(x) Kết quả: Thực hành Vẽ đồ thị tín hiệu: x[n]=2*δ[n-5]-4*δ[n+7] đoạn [-10:10] Vẽ đồ thị tín hiệu: x[n]=e-0.3(n-10){u(n-5)-u(n-15)} đoạn [0:20] Các tín hiệu sở (tiếp) Dãy tín hiệu hình sin: Dãy tín hiệu hình sin biểu thị hàm số sin (hoặc cos) Trong Matlab, hàm sin (hoặc cos) sử dụng để tạo dãy tín hiệu Ví dụ tạo dãy tín hiệu: xn cos n 10 sin n 20 đoạn [0:50] Kết quả: Dãy tín hiệu hình sin (tiếp) Ví dụ 2: Tín hiệu xn cos n 10 sin n 20 (trong ví dụ trên) bị ảnh hưởng nhiễu Gauss: y[n]=x[n]+0.2*w[n] Kết quả: Các tín hiệu sở (tiếp) Dãy e-mũ phức: định nghĩa hệ thức: xn ae j ( n ) a cos n j sin n Trong Matlab ta sử dụng hàm exp để tạo dãy emũ phức Ví dụ với dãy xn e 0.1 jn đoạn [-10:30] clc n=[-10:30]; x=exp(0.1j*n*pi); subplot(221);stem(real(x));title('Phan thuc'); subplot(222);stem(imag(x));title('Phan ao'); subplot(223);stem(abs(x));title('Bien do'); subplot(224);stem(angle(x));title('Pha cua x'); 10 Dãy e-mũ phức (tiếp) Hàm emũ phức là một hàm tuần hồn 11 Các phép tốn tín hiệu Phép dịch chuyển Phép nhân, cộng tín hiệu Phép nhân chập tín hiệu 12 Thực hành Tạo hàm dịch chuyển sigshift, thực dịch tín hiệu xung đơn vị trễ pha mẫu Thực nhân chập tín hiệu sau: x[n]=[1, 2, 3, 4, 5] h[n]=[2, 2] 13 Phương trình sai phân Với kích thích đầu vào x(n) đáp ứng y(n) hầu hết hệ thống tuyến tính thỏa mãn: N k ak y ( n k ) M br x(n r ) r 14 Phương trình sai phân Biểu diễn Matlab, người ta sử dụng hàm filter, hàm có định dạng y=filter(b,a,x), Ví dụ: y(n)-y(n-1)+0.9y(n-2)=x(n) cần tính h(n) a=[1,-1,0.9]; b=[1]; x=impseq(0,-10, 100); h=filter(b,a,x); stem(h); 15 Phương trình sai phân 16 Tín hiệu hai chiều (ảnh số) Biểu diễn ảnh Một ảnh biểu diễn dạng hàm f(x,y) Đối với ảnh số đơn sắc, giá trị f (x,y) gọi mức xám Kết q trình lấy mẫu lượng tử hóa ma trận số liệu Một ảnh có kích thước M x N ma trận có M hàng N cột, giá trị ma trận gọi điểm ảnh (pixel) 17 Biểu diễn ảnh Một ma trận tọa độ ảnh Matlab biểu diễn 18 Đọc ảnh, hiển thị ảnh Trong Matlab sử dụng hàm imread(‘filename’) để đọc ảnh: Hàm imshow(image) sử dụng để ảnh Lưu ảnh từ ma trận I file, sử dụng hàm imwrite(image,’filename’): 19 Cải thiện ảnh Biểu đồ histogram ảnh I figure, imhist(I) Cân Histogram I2 = histeq(I); Hiệu chỉnh Histogram I = imread('pout.tif'); J = imadjust(I,[0.3 0.7],[]); imshow(I), figure, imshow(J); 20 Tạo ảnh nhị phân level = graythresh(I); (graythresh: xác định ngưỡng mức xám ảnh sử dụng phương pháp Otsu) bw = im2bw(I,level); figure, imshow(bw) 21 ...Khái niệm tín hiệu rời rạc Trong DSP, tín hiệu thời gian rời rạc, biểu thị dãy rời rạc: x[n]= {-3 , 2, 4, -4 , 0, 1…} Q trình rời rạc hóa gọi q trình lấy mẫu tín hiệu Các tín hiệu sở Dãy... x[n]=2*δ[n-5 ]-4 *δ[n+7] đoạn [-1 0:10] Vẽ đồ thị tín hiệu: x[n]=e-0.3(n-10){u(n-5)-u(n-15)} đoạn [0:20] Các tín hiệu sở (tiếp) Dãy tín hiệu hình sin: Dãy tín hiệu hình sin biểu thị hàm số sin (hoặc cos) Trong... n=[n1:n2]; x=[(n-n0)>=0]; Ví dụ: tạo dãy nhảy bậc đơn vị khoảng [-5 :5] x=stepseq(0 ,-5 ,5) stem(x) Kết quả: Thực hành Vẽ đồ thị tín hiệu: x[n]=2*δ[n-5 ]-4 *δ[n+7] đoạn [-1 0:10] Vẽ đồ thị tín hiệu: