Bài giảng Xử lý số tín hiệu: Chương 1 - ĐH Sài Gòn

Bài giảng Xử lý số tín hiệu - Chương 1: Tín hiệu và hệ thống rời rạc cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm tín hiệu và hệ thống, tín hiệu ròi rạc, hệ thống tuyến tính bất biến, phương trình sai phân tuyến tính HSH,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU Chương 1: Tín hiệu & hệ thống rời rạc Chương 2: Biểu diễn tín hiệu & hệ thống miền phức Z Chương 3: Biểu diễn tín hiệu & hệ thống miền tần số liên tục Chương 4: Biểu diễn tín hiệu & hệ thống miền tần số rời rạc Chương 5: Tổng hợp lọc số FIR Chương 6: Tổng hợp lọc số IIR TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quốc Trung “Xử lý tín hiệu & Lọc số”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Quách Tuấn Ngọc, “Xử lý tín hiệu số”, Nhà xuất giáo dục John G.Proakis,“Digital Signal Processing” John G.Proakis,“Digital Signal Processing using Matlab” Chương 1: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG RỜI RẠC 1.1 KHÁI NIỆM TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG 1.2 TÍN HIỆU RỊI RẠC 1.3 HỆ THỐNG TUYẾN TÍNH BẤT BIẾN 1.4 PHƯƠNG TRÌNH SAI PHÂN TUYẾN TÍNH HSH 1.5 SƠ ĐỒ THỰC HIỆN HỆ THỐNG 1.6 TƯƠNG QUAN CÁC TÍN HIỆU 1.1 KHÁI NIỆM TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG 1.1.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI TÍN HIỆU a Khái niệm tín hiệu  Tín hiệu biểu vật lý thơng tin  Tín hiệu biểu diễn hàm theo hay nhiều biến số độc lập  Ví dụ tín hiệu:  Tín hiệu âm thanh, tiếng nói thay đổi áp suất khơng khí theo thời gian  Tín hiệu hình ảnh hàm độ sáng theo biến khơng gian thời gian  Tín hiệu điện thay đổi điện áp, dòng điện theo thời gian b Phân loại tín hiệu  Theo tính chất đặc trưng:  Tín hiệu xác định & tín hiệu ngẫu nhiên  Tín hiệu xác định: biểu diễn theo hàm số Tín hiệu ngẫu nhiên: khơng thể dự kiến trước hành vi  Tín hiệu tuần hồn & tín hiệu khơng tuần hồn  Tín hiệu tuần hồn: x(t)=x(t+T)=x(t+nT) Tín hiệu khơng tuần hồn: khơng thoả tính chất  Tín hiệu nhân & khơng nhân  Tín hiệu nhân quả: x(t)=0 : tS=∞: hệ không ổn định 34 1.5.2 SƠ ĐỒ THỰC HIỆN HỆ THỐNG a Các phần tử thực hệ thống  Bộ trễ: x(n) D y(n)=x(n-1) x1(n) M  Bộ cộng:  Bộ nhân: x2(n) …… xM(n) x(n) + y ( n)   x i ( n) i 1  y(n) = x(n) 35 b Sơ đồ thực hệ thống không đệ qui M y (n)   br x (n  r )  b0 x (n)  b1 x (n  1)    bM x ( n  M ) r 0 b0 x(n) D D D b1 b2 bM + y(n) + + + 36 Ví dụ 1.5.2: Hãy vẽ sơ đồ thực hệ thống cho bởi: y(n) = x(n) - 2x(n-1) + 3x(n-3) x(n) + D -2 y(n) + D D 37 c Sơ đồ thực hệ thống đệ qui M N y (n)   br x (n  r )   ak y (n  k ) : a  r 0 k 1 b0 x(n) D D D b1 b2 bM + + y(n) + + + + + + - a1 D - a2 D - aN D 38 Ví dụ 1.5.3: Hãy vẽ sơ đồ thực hệ thống cho bởi: y(n) - 3y(n-1) + 2y(n-2) = 4x(n) - 5x(n-2) y(n) = 4x(n) - 5x(n-2) + 3y(n-1) - 2y(n-2) x(n) + D + D -5 y(n) + D -2 D 39 1.6 TƯƠNG QUAN CÁC TÍN HIỆU  Nếu có mục tiêu: y(n) = A x(n-n0) + (n)  Nếu khơng có mục tiêu: y(n) = (n) x(n) y(n) Với: A - hệ số suy hao (n) - nhiễu cộng  Tương quan tín hiệu dùng để so sánh tín hiệu với 40 1.6.1 TƯƠNG QUAN CHÉO TÍN HIỆU  Tương quan chéo dãy lượng x(n) & y(n) định nghĩa:  rxy (n)   x ( m ) y ( m  n) m   1.6.2 TỰ TƯƠNG QUAN TÍN HIỆU  Tự tương quan dãy x(n) định nghĩa:  rxx (n)   x ( m ) x ( m  n) m    Tự tương quan dãy x(n) nhận giá trị lớn n=0 41 ... Từ: y(n)= 3y(n -1 ) - 2y(n-2) + x(n) với x(n)=3n  y(0)=3y( -1 ) -2 y (-2 )+30 =1= A1+A2+4.5 A1=0.5  y (1) = 3y(0 )-2 y( -1 ) + 31= 6=A1+2A2+4,5. 31 A2 =- Vậy: y(n) = 0.5 1n - 2n + 4,5 3n : n0 31 1.5 SƠ ĐỒ THỰC... biến số n->k: x ( k )  { 2,3, 4} h( k )  {1, 2,3}    Gập h(k) qua trục tung: h(  k )  {3, 2 ,1}   Xác định h(n-k): x(k) h(-k) 3 n -1 h ( 1- k) 3 n -2 -1 -1 h(3-k) h(2-k) n n h( -1 - k)... lại (n) n -2 -1 u(n) n -2 -1 rectN(n) n -2 -1 N -1 N 14 r(n)  Dãy dốc đơn vị: n : n  r( n )   0 : n  -1 a : n  e( n )   0 : n  e(n)  Dãy hàm mũ thực: n n a