intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Xử lý số tín hiệu - Chương 1: Lấy mẫu, khôi phục tín hiệu

Chia sẻ: Phuc Nguyen | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:31

87
lượt xem
7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệu, các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự, lấy mẫu tín hiệu sine, phổ của tín hiệu lấy mẫu,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Xử lý số tín hiệu - Chương 1: Lấy mẫu, khôi phục tín hiệu

  1. Xử lý số tín hiệu Digital Signal Processing Chương 1: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệu
  2. Nội dung 1. Giới thiệu 2. Các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự 3. Quá trình biến đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (Analog to Digital conversion) 4. Lấy mẫu tín hiệu sine 5. Phổ của tín hiệu lấy mẫu 6. Định lý lấy mẫu 7. Khôi phục tín hiệu tương tự 8. Các thành phần cơ bản của hệ thống DSP
  3. 1. Giới thiệu  Quá trình xử lý số của 1 tín hiệu tương tự Tín hiệu tương tự Tín hiệu số (Digital Signal) Analog Signal Bộ biến đổi Digital Bộ biến đổi A/D Signal D/A Processor Tín hiệu tương tự Lấy mẫu, lượng tử & mã hóa Analog Signal
  4. 1. Giới thiệu  Các hệ thống DSP thực tế:  PC & Sound card:
  5. 1. Giới thiệu  Chip DSP chuyên dụng: Kit DSP TMS320C6713
  6. 2. Các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự  Chuỗi Fourier của tín hiệu tương tự tuần hoàn
  7. 2. Các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự  Biến đổi Fourier của tín hiệu tương tự x(t) j t X   x(t )e dt  : tần số góc (rad/s)  = 2 f với f (Hz) là tần số vật lý  Biến đổi Fourier ngược xt  X e j td
  8. 2. Các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự  Tổng quát X( ) là số phức X X e j .arg( X )  X : biên độ & arg(X( )) là pha của X( )  Đồ thị của X theo : phổ biên độ  Đồ thị của arg(X( )): phổ pha
  9. 2. Các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự  Đáp ứng của hệ thống tuyến tính  Xét trong miền thời gian x(t) Hệ thống tuyến tính y(t) Input h(t) Output  Đáp ứng xung h(t) đặc trưng cho hệ thống  y(t) là tích chập của h(t) và x(t) y (t ) h(t ) * x(t ) h(t ) x( )d
  10. 2. Các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự  Đáp ứng của hệ thống tuyến tính  Xét trong miền tần số X( ) Hệ thống tuyến tính Y( ) Input H( ) Output  H( ) là biến đổi Fourier của h(t), gọi là đáp ứng tần số của hệ thống j t H h(t )e dt  Y( ) là tích của H( ) và X( ): Y( ) = H( )X( )
  11. 2. Các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự  Đáp ứng của hệ thống tuyến tính  Tín hiệu vào là tín hiệu hình sine (đơn tần) x(t) Hệ thống tuyến tính y(t) Input H( ) Output j 0t  Với x (t ) e (biểu diễn dạng số phức)  Khi đó: (Chứng minh?) j 0t j 0t j arg( H ( 0 )) y (t ) H( 0 ) e H( 0 ) e
  12. 2. Các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự  Đáp ứng của hệ thống tuyến tính  Tín hiệu gồm nhiều tín hiệu sine  x(t ) A1e j 1t A2 e j 2t  Sử dụng tính chất tuyến tính: j 1t j 2t y (t ) A1 H ( 1 )e A2 H 2 e X( ) Y( A1 A2 Các tần số không thay đổi A2 H 2 A1 H 1 H( ) 1 2
  13. 3. Quá trình biến đổi t/h tương tự sang t/h số  Lấy mẫu (sampling)
  14. 3. Quá trình biến đổi t/h tương tự sang t/h số  Lượng tử quantizing)
  15. 4. Lấy mẫu các tín hiệu sine 1 1 0.8 fs = 8f 0.6 fs = 4f 0.5 0.4 0.2 0 0 -0.2 -0.4 -0.5 -0.6 -0.8 -1 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 -3 -3 x 10 1 x 10 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.2 0 0 -0.2 -0.4 -0.5 -0.6 -0.8 -1 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 -3 -3 x 10 x 10
  16. 4. Lấy mẫu các tín hiệu sine •Số mẫu lấy được trong 1 1 fs = 2f 0.8 0.6 0.4 0.2 chu kỳ tín hiệu T fs 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 x 10 2 -3 Ts f 1 •Nhận xét: fs ≥ 2f (lấy tối thiểu 2 mẫu/ chu kỳ 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0 0.5 1 1.5 -3 x 10
  17. 5. Phổ của các tín hiệu sau khi lấy mẫu
  18. 5. Phổ của các tín hiệu sau khi lấy mẫu • Biến đổi Fourier rời rạc thời gian (DTFT) Phổ của tín hiệu sau khi lấy mẫu: Xˆ ( f ) xˆ (t )e j 2 ft dt j 2 fnT x nT e n Đây là công thức biến đổi DTFT
  19. 5. Phổ của các tín hiệu sau khi lấy mẫu • Biến đổi Fourier rời rạc thời gian (DTFT) Nhận xét:  ­Phổ của tín hiệu sau khi lấy mẫu tuần hoàn với chu kỳ fs: Xˆ ( f fs ) Xˆ ( f ) X(f ­Công thức trên là khai triển Fourier của hàm tuần hoàn  ˆ ) ­Biến đổi ngược 1 fs / 2 d X (nT ) Xˆ ( f )e 2 jfTn df Xˆ ( )e eï n f fs / 2 2 ­Có thể dùng biến đổi Fourier rời rạc để tính phổ của tín hiệu tương  tự
  20. 5. Phổ của các tín hiệu sau khi lấy mẫu • Sự lặp phổ xˆ (t ) x(t ).s (t ) với 1 j 2 f s mt s (t ) (t nT ) e n Tm Suy ra: 1 Xˆ ( f ) X(f mf s ) Tm
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2