zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

BÀI GIẢNG MÔN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU CHƯƠNG 4 - BỘ LỌC ĐÁP ỨNG XUNG HỮU HẠN VÀ TÍCH CHẬP FIR

Chia sẻ: Phan Quốc Hội | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:69

Báo xấu

237
lượt xem 91
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

TÀI LIỆU THAM KHẢO - BÀI GIẢNG MÔN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU CHƯƠNG 4 - BỘ LỌC ĐÁP ỨNG XUNG HỮU HẠN VÀ TÍCH CHẬP FIR

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG MÔN XỬ LÍ SỐ TÍN HIỆU CHƯƠNG 4 - BỘ LỌC ĐÁP ỨNG XUNG HỮU HẠN VÀ TÍCH CHẬP FIR

BAØI GIAÛNG BA NG XÖÛ LYÙ SOÁ TÍN HIEÄU Bieân soaïn: PGS.TS LEÂ TIEÁN THÖÔØNG NG Tp.HCM, 02-2005
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG XUNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR 4.1. Phöông phaùp xöû lyù khoái 4.2. Phöông phaùp xöû lyù maãu.
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG XUNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Caùc phöông phaùp DSP trong thöïc teá Ca goàm 2 nhoùm cô baûn: n: ∑ Phöông phaùp xöû lyù khoái. i. (Block Processing Methods) ∑ Phöông phaùp xöû lyù maãu. (Sample Processing Methods)
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG XUNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR ∑ Trong phöông phaùp xöû lí khoái: döõ lieäu ñöôïc thu thaäp vaø xöû lyù thaønh töøng khoái. nh ng i. Moät soá öùng duïng ñieån hình goàm maïch loïc ng ng ch FIR cho caùc tín hieäu coù chieàu daøi höõu haïn duøng tích chaäp, fast convolution cho tín ng p, hieäu daøi baèng caùch chia thaønh caùc ñoaïn ng ch nh ngaén, tính phoå duøng giaûi thuaät DFT/FFT, n, ng phaân tích vaø toång hôïp ngoân ngöõ, vaø xöû lyù ng hình aûnh. nh.
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG XUNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR ∑ Trong phöông phaùp xöû lyù maãu: döõ lieäu ñöôïc xöû lí töøng maãu ôû töøng thôøi ñieåm qua giaûi thuaät ng ng DSP ñeå cho ra output sample. Phöông phaùp naøy chuû yeáu duøng trong caùc öùng duïng thôøi gian thöïc ng ng ng nhö maïch loïc thôøi gian thöïc cho long signal, xöû ch lí caùc hieäu öùng aâm thanh soá, caùc heä thoáng ñieàu ng ng khieån soá, vaø xöû lí tín hieäu thích nghi. Giaûi thuaät xöû lí maãu laø baûn chaát state-space ñeå nhaän ra caùc state maïch loïc LTI. ch
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG XUNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Trong chöông naøy ta söû duïng 2 phöông phaùp treân Trong ng trong caùc öùng duïng cuûa maïch loïc FIR. Vaø quan taâm ng ng ch ñeán khía caïnh tính toaùn cuûa phöông trình tích chaäp nh (3.3.2) vaø (3.3.3) khi duøng cho maïch loïc FIR vaø tín ng ch hieäu vaøo coù chieàu daøi höõu haïn, vaø trình baøy caùc daïng n, ng khaùc cuûa tích chaäp nhö: ∑ Daïng tröïc tieáp. ng p. ∑ Baûng tích chaäp. ng p. ∑ Daïng LTI. ng ∑ Daïng ma traän. ng n. ∑ Daïng Flip-and-slide. ng ∑ Daïng Overlap-add block. ng
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG XUNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR 4.1. Phöông phaùp xöû lyù khoái 4.1.1. Tích chaäp Vôùi T: Thôøi gian giöõa 2 laàn laáy maãu, T=1/fs. Soá maãu cuûa moãi ñoaïn tín hieäu laø: L = TLfs (4.1.2) Coù theå xem L maãu tín hieäu laø 1 taäp hôïp cuûa x(n) vôùi n = 0, 1, …, L – 1: x = [x0, x1, … , xL-1] (4.1.3)
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Daïng tröïc tieáp vaø daïng LTI cuûa tích chaäp cho bôûi phöông trình (3.3.3) vaø (3.3.2) cuûa 1 heä LTI toång quaùt: (4.1.4) y(n) = ∑h(m)x(n − m) = ∑x(m)h(n − m) m m Daïng khaùc laø baûng tích chaäp: (4.1.5) y (n) = ∑ h(i ) x( j ) (i + j = n) i. j
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Xeùt 1 maïch loïc FIR baäc M coù ñaùp öùng xung h(n), vôùi n = 0, 1, …, M coù theå vieát döôùi daïng: h = [h0, h1, …, hM] (4.1.6) Löu yù soá phaàn töû baèng soá baäc coäng 1: LH = M + 1 (4.1.7) Tích chaäp giöõa ngoõ vaøo x coù chieàu daøi L vôùi maïch loïc h baäc M cho ra tín hieäu y(n) : y ( n ) = ∑ h ( m) x ( n − m) m
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Vôùi ñieàu kieän : 0≤ m≤M vaø 0 ≤ n – m ≤ L – 1 m≤n≤L–1+m Nhö vaäy, ta coù giôùi haïn cuûa n: 0≤m≤n≤L–1+m≤L–1+M 0≤n≤ L–1+M (4.1.10) ﬁ y = [y0, y1, y2, … , yL – 1 + M] (4.1.11) Chieàu daøi cuûa y laø Ly = L + M daøi hôn ngoõ vaøo x laø M maãu: Ly = Lx + Lh –1 (4.1.12)
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR 4.1.2. Daïng tröïc tieáp Hình 4.1.1 Chieàu daøi töông ñoái cuûa maïch loïc, ngoõ vaøo vaø ngoõ ra Vôùi chieàu daøi ngoõ vaøo vaø ngoõ ra (L vaø n) coá ñònh thì m phaûi thoûa: 0≤ m≤M n–L+1 ≤ m≤n
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Vaäy ñieàu kieän cuûa m laø: max(0, n – L + 1 ) ≤ m ≤ min(n,M) (4.1.15) Do ñoù vôùi maïch loïc FIR baäc M vaø ngoõ vaøo daøi L thì tích chaäp daïng tröïc tieáp laø: min( n , M ) ∑ h ( m) x ( n − m) daïng tröïc tieáp (4.1.16) y ( n) = m = max( 0 , n − L +1) Ví duï 4.4.0: Xeùt maïch loïc baäc 3 coù ngoõ vaøo goàm 5 maãu: h = [h0, h1, h2, h3] x = [x0, x1, x2, x3, x4] y = h * x = [y0, y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7]
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Vaäy pt (4.1.16) trôû thaønh: min( n , 3) ∑ h ( m) x ( n − m) y ( n) = n = 0,1, ..., 7 m = max( 0 , n − 4 ) Khi n thay ñoåi töø 0 ∏ 7 thì heä soá m coù giaù trò: max (0, 0 – 4 ) ≤ m ≤ min(0, 3) => m = 0 max (0, 1 – 4 ) ≤ m ≤ min(1, 3) => m = 0, 1 max (0, 2 – 4 ) ≤ m ≤ min(2, 3) => m = 0,1 ,2 max (0, 3 – 4 ) ≤ m ≤ min(3, 3) => m = 0, 1, 2, 3 max (0, 4 – 4 ) ≤ m ≤ min(4, 3) => m = 0, 1, 2, 3 max (0, 5 – 4 ) ≤ m ≤ min(5, 3) => m = 1, 2, 3 max (0, 6 – 4 ) ≤ m ≤ min(6, 3) => m = 2, 3 max (0, 7 – 4 ) ≤ m ≤ min(7, 3) => m = 3 Ví duï, vôùi n = 5 thì ngoõ ra y5 seõ laø: y5 = h1x4 + h2x3 + h3x2
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Ta coù ñaùp öùng ngoõ ra laø : y0 = h0x0 y1 = h0x1 + h1x0 y2 = h0x2 + h1x1 + h2x0 y3 = h0x3 + h1x2 + h2x1 + h3x0 y4 = h0x4 + h1x3 + h2x2 + h3x1 (4.1.18) y5 = h1x4 + h2x3 + h3x2 y6 = h2x4 + h3x3 y7 = h3x4
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR 4.1.3. Baûng tính chaäp Töø ví duï treân ta thaáy yn laøø toång caùc tích hixj thoaû i + j = n. Do ñoù ta coù theå tính ñaùp öùng ra thoâng qua baûng tích chaäp: Hình 4.1.2 Baûng tích chaäp
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Töø baûng tích chaäp, coù theå xaùc ñònh yn seõ laø toång caùc thaønh phaàn treân ñöôøng cheùo töông öùng. Ví duï y0 = h0x0 y1 = h1x0 + h0x1 y2 = h2x0 + h1x1 + h0x2 … Ví duï 4.1.1: Tìm tích chaäp cuûa maïch loïc vaø input nhö sau: h = [1, 2, -1, 1] x = [1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1]
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Giaûi : Ta laäp baûng tích chaäp Töø ñoù ta ñöôïc y = [1, 3, 3, 5, 3, 7, 4, 3, 3, 0, 1] Löu yù laø Ly = L + M = 8 + 3 = 11 : coù 11 maãu ôû tín hieäu ra.
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR 4.1.4. Daïng tuyeán tính baát bieán thôøi gian Moät caùch tröïc quan ñeå hieåu daïng LTI cuûa tích chaäp laø hieåu tính tuyeán tính vaø tính baát bieán theo thôøi gian cuûa maïch loïc. Xeùt laïi ví duï treân: h = [h0, h0, h2, h3] x = [x0, x1, x2, x3, x4] Ngoõ vaøo x coù theå vieát laïi döôùi daïng keát hôïp tuyeán tính cuûa caùc xung dirac trì hoaõn. x = x0[1, 0, 0, 0, 0] + x1[0, 1, 0, 0, 0] + x2[0, 0, 1, 0, 0] + x3[0, 0, 0, 1, 0] + x4[0, 0, 0, 0, 1]
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Hoaëc: x(n)=x0δ(n)+x1δ(n–1)+x2δ(n–2)+x3δ(n–3)+x4δ(n–4) Maïch loïc seõ thay theá caùc xung dirac trì hoaõn baèng caùc ñaùp öùng xung trì hoaõn töông öùng: y(n)=x0h(n)+x1h(n–1)+x2h(n–2)+x3h(n–3)+x4h(n–4) Daïng khoái:
CHUÔNG 4: BOÄ LOÏC ÑAÙP ÖÙNG CHUÔNG NG XUNG HÖÕU HAÏN VAØ TÍCH CHAÄP FIR Do ñoù ta coù baûng tích chaäp döôùi daïng LTI: ng ng Hình 4.1.3 Daïng tuyeán tính LTI cuûa tích chaäp ng Ñeå tính tích chaäp cho tröôøng hôïp naøy chæ caàn coäng theo ng ng coät töông öùng cho moãi yn ng

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.