1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

xu ly so tin hieu chuong 5

22 7 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Ví dụ Xác định biến đổi z và miền hội tụ của a. Tính nhân quả và ổn định.[r]

(1)

Xử lý số tín hiệu

(2)

 Biến đổi Z tín hiệu rời rạc thời gian x(n):

 Hàm truyền lọc có đáp ứng xung h(n)

1 Định nghĩa

)

2

(

)

1

(

)

0

(

)

1

(

)

2

(

)

(

)

(

2

2

 



 

z

x

z

x

x

z

x

z

x

z

n

x

z

X

n

n



 

n

n

z

n

h

z

(3)

2 Các tính chất bản

a Tính tuyến tính

b Tính trễ

c Tính chập

)

(

)

(

)

(

)

(

2 2 1 1 2 2

1

1

x

n

A

x

n

A

X

z

A

X

z

A

 

Z

 

n

X

 

z

x

n

D

z

X

(

z

)

x

Z ZD

 

 

X(z)H(z)

(z)

)

(

h(n)

(n)

x

n

Y

(4)

2 Các tính chất bản

Ví dụ Dùng tính chất biến đổi Z, xác định biến đổi Z của:

a) x(n) = u(n)

b) x(n) = -u(-n-1)

Ví dụ Dùng biến đổi Z tính tích chập lọc tín hiệu ngõ vào sau:

h = [1, 2, -1, 1]

x = [1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1]

) ( )

1 (

)

(n u n n

(5)

Miền hội tụ (Region of convergence – ROC) X(z):

Ví dụ 1: x(n) = (0.5)nu(n)

Biến đổi Z:

Tổng hội tụ

3 Miền hội tụ

z

C

X

(

z

)

ROC



 

 

 

0

1)

5 ( )

( ) ( )

(

n

n

n

n

nu n z z

z X

5

.

0

1

5

.

0

z

1

z

0

.

5

ROC

z

C

z

 

,

z

0

.

5

5

.

0

1

1

)

5

.

0

(

1

 

z

n

u

Z

n

|z|

ROC

z-plane z

(6)

Ví dụ 2: x(n) = -(0.5)nu(-n -1)

Biến đổi Z:

 Kết quả:

3 Miền hội tụ



 

 

  

1

1

] )

5 [( )

5 ( )

(

m

m n

n

nz z

z X

0

.

5

z

C

z

ROC

5

.

0

z

,

5

.

0

1

1

)

1

(

)

5

.

0

(

1

 

z

n

u

Z

n

|z|

ROC

z-plane z

(7)

3 Miền hội tụ

Tổng quát:

a

az

n

u

a

n Z

 

,

z

1

1

)

(

1

a

az

n

u

a

n Z

 

,

z

1

1

)

1

(

1

|a|

ROC

z-plane a

|z|

cực |a|

ROC

z-plane a

|z|

(8)

 Tín hiệu nhân dạng: có biến đổi Z là:

Với ROC:

4 Tính nhân ổn định

)

(

)

(

)

(

n

A

1

p

1

u

n

A

2

p

2

u

n

x

n n

1 )

( 1

2

1

1 

  

  

z p A z

p A z

X

i i p

z  max

p1 p

2

p3 p4

(9)

 Tín hiệu phản nhân dạng: có biến đổi Z là:

Với ROC:

4 Tính nhân ổn định

)

1

(

)

1

(

)

(

n

A

1

p

1

u

n

A

2

p

2

u

n

x

n n

1 )

( 1

2

1

1 

  

  

z p A z

p A z

X

i i p

z

p1 p

2

p3 p4

(10)

Ví dụ Xác định biến đổi z miền hội tụ a x(n) = (0.8)nu(n) + (1.25)nu(n)

b x(n) = (0.8)nu(n) – (1.25)nu(-n – )

c x(n) = – (0.8)nu(-n-1) + (1.25)nu(n)

d x(n) = – (0.8)nu(- n – 1) – (1.25)nu(-n – 1)

(11)

x(n) ổn định ROC có chứa vịng trịn đơn vị Các trường hợp:

4 Tính nhân ổn định

p1 p

2

p3 p4

ROC

vòng tròn đơn vị

p1 p

2

p3 p4

ROC

(12)

5 Phổ tần số

 Biến đổi Z x(n):

 Biến đổi DTFT x(n):

 Đặt (Tần số số)

Đây biến đổi Z vòng tròn đơn vị



 

n

fnT j

e

n

x

f

X

(

)

(

)

2



 

n

n

z

n

x

z

X

(

)

(

)

j

e z n

n

j

X

z

e

n

x

X

 

 

(

)

(

)

)

(

s

f f fT

(13)

5 Phổ tần số

 Đáp ứng tần số hệ thống h(n) với hàm truyền H(z):

 X(f), H(f) tuần hoàn với chu kỳ fs  X(ω), H(ω) tuần hoàn chu kỳ 2π (- π ≤ ω ≤ π)

 DTFT ngược:

j

e z n

n

j

H

z

e

n

h

H

 

 

(

)

(

)

)

(

 

X

 

f

e

df

f

d

e

X

n

x

S

S

S

f fn j f

f S n

j /

2 /

2 /

1

2

1

)

(

 

(14)

5 Phổ tần số

Điều kiện tồn X(ω):

ROC X(z) chứa

vòng tròn đơn vị ↔ x(n) ổn định

Mặt phẳng Z e

ω = π ω =

0

(15)

5 Phổ tần số

Xét X(z):

X(z) có cực z = p

1

zero z = z

1 

Thay z = ejω,

1 1

1 1

1

1

)

(

p

z

z

z

z

p

z

z

z

X

2 1

1

(

)

)

(

z

e

z

e

X

p

e

z

e

X

j

j j

j



  

(16)

5 Phổ tần số

1

z1 p1

ejω

|z-z1| |z-p1|

φ1 ω1

ω

|X(ω)|

zero

pole

(17)

6 Biến đổi Z ngược

Tổng quát:

 Đưa X(z) dạng

Tùy theo ROC, suy x(n)

Ví dụ:

 ROC={z,|z|<0.8}  x(n) = -0.8nu(-n-1)-1.25nu(-n-1)

 ROC={z, 0.8<|z|<1.25}  x(n) = 0.8nu(n) – 1.25nu(-n-1)

 ROC={z, 1.25 < |z|}  x(n) = 0.8nu(n) + 1.25nu(n)

1

1

)

(

1

2

1

1

 

z

p

A

z

p

A

z

X

1 1 1.25

1

1 )

(  

  

z z

(18)

6 Biến đổi Z ngược

A Pp khai triển phân số phần:

Bậc mẫu số D(z) M

Trường hợp 1: Bậc N(z) nhỏ M:

Với ) ) ( )( ( ) ( ) ( ) ( )

( 1 1

2 1         z p z p z p z N z D z N z X M 1 2 1

1

1

1

)

(

  

z

p

A

z

p

A

z

p

A

z

X

M M

1

(

)

,

i

1,

2,

,

M

 

i

p z i

i

p

z

X

z

(19)

6 Biến đổi Z ngược

Ví dụ: Khai triển

=> Với

1



1

1 1

25

.

1

1

8

.

0

1

05

.

2

2

05

.

2

1

05

.

2

2

)

(

     

z

z

z

z

z

z

z

X

1

25

.

1

1

8

.

0

1

)

(

 

z

A

z

A

z

X

1

25

.

1

1

05

.

2

2

)

(

8

.

0

1

1

1

     z z

z

z

z

X

z

A

1

8

.

0

1

05

.

2

2

)

(

25

.

1

1

25 1 25 1

2

(20)

6 Biến đổi Z ngược

Trường hợp 2: Khi bậc N(z) bằng M:

 Với

1

2

1

1

1

1

)

(

  

z

p

A

z

p

A

z

p

A

A

z

X

M M

1

(

)

,

i

1,

2,

,

M

 

i

p z i

i

p

z

X

z

A

 

z

X

A

z

0

lim

(21)

6 Biến đổi Z ngược

Trường hợp 3: Khi bậc N(z) lớn M:

 Chia đa thức D(z) cho N(z):

 Khai triển phương pháp phân số phần

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

z

D

z

R

z

Q

z

D

z

N

z

X

)

(

)

(

z

D

(22)

6 Biến đổi Z ngược

B PP “Khử - phục hồi”:

 Đặt

 Khai triển phân số phần W(z)

Ví dụ:

 Đặt:

 Mặt khác:

 

(

)

(

)

(

)

)

(

1

z

W

z

N

z

X

z

D

z

W

z

z

0

.

5

ROC

,

25

.

0

1

6

)

(

2

 

z

z

z

X

1

1

1

0

.

5

5

.

0

5

.

0

1

5

.

0

25

.

0

1

1

)

(

  

z

z

z

z

W

)

(

)

5

.

0

(

5

.

0

)

(

)

5

.

0

(

5

.

0

)

(

n

u

n

u

n

w

n

n

Ngày đăng: 30/04/2021, 19:51

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w