intTypePromotion=1

Bài giảng Xử lý số tín hiệu: Chương 5 - TS. Chế Viết Nhật Anh

Chia sẻ: Nguyen Nguyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

0
3
lượt xem
0
download

Bài giảng Xử lý số tín hiệu: Chương 5 - TS. Chế Viết Nhật Anh

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Xử lý số tín hiệu - Chương 5: Bộ đáp ứng xung hữu hạn và tích chập" cung cấp cho người học các kiến thức: Đặt vấn đề, phương pháp xử lý khối, phương pháp xử lý mẫu. Cuối phần bài giảng có phần bài tập để người học ôn tập và củng cố kiến thức.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Xử lý số tín hiệu: Chương 5 - TS. Chế Viết Nhật Anh

  1. 02/10/2012 XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU BỘ ĐÁP ỨNG XUNG HỮU HẠN VÀ TÍCH CHẬP Nội dung  Đặt vấn đề  Phương pháp xử lý khối  Phương pháp xử lý mẫu  Bài tập 2 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  2. 02/10/2012 Nội dung  Đặt vấn đề  Phương pháp xử lý khối o Dạng trực tiếp o Dạng bảng tích chập o Dạng tuyến tính bất biến theo thời gian (LTI) o Dạng ma trận o Dạng lật và trượt o Trạng thái tức thời và trạng thái tĩnh o Tích chập đối với chuỗi không xác định được chiều dài – chiều dài vô hạn o Dạng khối cộng chồng lấp 3 Đặt vấn đề o Cho tín hiệu rời rạc ( ) ( ) 0 o = 0, ∀ ∉ [ , ], , ≠0 o có thể bằng 0 nếu ∈ [ , ] o , : có thể âm, dương, bằng 0 o Số mẫu tín hiệu rời rạc : = − +1 4 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  3. 02/10/2012 Đặt vấn đề o Cho đáp ứng xung hệ thống LTI ℎ( ): ℎ( ) 0 o ℎ = 0, ∀ ∉ [ , ], ℎ ,ℎ ≠0 o ℎ có thể bằng 0 nếu ∈ [ , ] o , : có thể âm, dương, bằng 0 o Số mẫu đáp ứng xung ℎ : = − +1 5 Đặt vấn đề Hệ thống thời gian rời rạc ( ) LTI ℎ( ) ( ) o Phương pháp xử lý khối: • Ngõ vào x = [ , ,…, ] • Ngõ ra y = [ , ,…, ] với = ⊛ ℎ( ) = ℎ − = ℎ − = ℎ , , 6 3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  4. 02/10/2012 Đặt vấn đề Hệ thống thời gian rời rạc ( ) LTI ℎ( ) ( ) o Phương pháp xử lý mẫu: { , ,…, , 0,0, … } −> { , ,…, ,…, } ( ) ( ) ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 7 Phương pháp xử lý khối  Phương pháp xử lý khối o Dạng trực tiếp o Dạng bảng tích chập o Dạng tuyến tính bất biến theo thời gian (LTI) o Dạng ma trận o Dạng lật và trượt o Trạng thái tức thời và trạng thái tĩnh o Tích chập đối với chuỗi không xác định được chiều dài – chiều dài vô hạn 8 4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  5. 02/10/2012 Dạng trực tiếp  = ⊛ℎ =∑ ℎ − ℎ( ) ( ) 0 −1 0 1  ∈[ , ]  − ∈ , ⇔ + ≤ ≤ +  + ≤ ≤ + , ( )≠  Số mẫu ( ): = + -1 9 Dạng trực tiếp  = ⊛ℎ =∑ ℎ −  + ≤ ≤ + , ( )≠  ∈[ , ]  − ∈ , ⇔ − ≤ ≤ −  , − ≤ ≤ , −  ∀ ∈[ + , + ] , = ℎ − , 10 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  6. 02/10/2012  Vd: tính ngõ ra ( ) với: o h = ℎ ,ℎ ,ℎ ,ℎ ,ℎ , o x= , , , , , , o = −1, = 3, =5 o = −2, = 4, =7 o ∈ + , + = [−3,7], = 11 , o =∑ , ℎ − n m n m -3 -1 3 -1, 0, 1, 2, 3 -2 -1, 0 4 0, 1, 2, 3 -1 -1, 0, 1 5 1, 2, 3 0 -1, 0, 1, 2 6 2, 3 1 -1, 0, 1, 2, 3 7 3 2 -1, 0, 1, 2, 3 11  Vd: tính ngõ ra ( ) với: o h = ℎ ,ℎ ,ℎ , ℎ ,ℎ , o x= , , , , , , o = ℎ o = ℎ + ℎ o = ℎ + ℎ + ℎ o = ℎ + ℎ + ℎ + ℎ o = ℎ + ℎ + ℎ + ℎ + ℎ o = ℎ + ℎ + ℎ + ℎ + ℎ o = ℎ + ℎ + ℎ + ℎ + ℎ o = ℎ + ℎ + ℎ + ℎ o = ℎ + ℎ + ℎ o = ℎ + ℎ o = ℎ 12 6 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  7. 02/10/2012 Dạng bảng tích chập = ⊛ℎ = ℎ , , ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ 13 Dạng tt bất biến theo thời gian (LTI)  Ngõ vào x = , ,…,  Đáp ứng xung h = ℎ , ℎ , … , ℎ  x= 1,0, … , 0 + 0,1, … , 0 + ⋯ + 0,0, … , 1  = − + − + ⋯+ −  = ℎ − + ℎ − +⋯+ ℎ − x= 1,0, … , 0 y= ℎ ,ℎ , … , ℎ , 0,0 + 0,1, … , 0 + 0, ℎ ,ℎ ,…,ℎ ,0 +… +… + 0,0, … , 1 + 0, 0, ℎ ,ℎ ,…,ℎ 14 7 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  8. 02/10/2012 Dạng tt bất biến theo thời gian (LTI) Hàng ngang giá trị của ℎ Cột dọc giá trị của ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ ℎ 15 Dạng ma trận  Nếu là đầu vào o Xây dựng ma trận có kích thước × o =x o =y o =  Nếu ℎ là đầu vào o Xây dựng ma trận có kích thước × o =h o =y o = ℎ 16 8 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  9. 02/10/2012 Dạng lật và trượt  = ⊛ℎ =∑ ℎ − ℎ( ) ( ) 0 −1 0 1 ℎ(− ) − 0 − − − 17 Dạng lật và trượt  = ⊛ℎ =∑ ℎ −  Nếu < + ( ) − + 0 − −1 0 1  Nếu + ≤ < + ( ) − + − −1 0 1 18 9 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  10. 02/10/2012 Dạng lật và trượt  = ⊛ℎ =∑ ℎ −  Nếu + < ≤ + ( ) − + 0 −  Nếu + < ≤ + ( ) − + − 19 Dạng lật và trượt  = ⊛ℎ =∑ ℎ −  Nếu + < ( ) − + − 20 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  11. 02/10/2012 Dạng khối cộng chồng lấp - Khối dữ liệu vào được chia thành các khối có chiều dài . = Khối 0 Khối 1 Khối 2 0 = + 1 = + 2 = + =0 = =2 =3 Dạng khối cộng chồng lấp Vd: Tính tích chập = [1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1] với ℎ = [1, 2, −1, 1] bằng phương pháp cộng dồn khối, chọn = 3. Kq: = , , , , , , , , , chập từng khối nhỏ với ℎ: 11 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  12. 02/10/2012 Dạng khối cộng chồng lấp Block 0 Block 1 Block 2 ℎ 1 1 2 1 2 2 1 1 0 1 1 1 2 1 2 2 1 1 0 2 2 2 4 2 4 4 2 2 0 -1 -1 -1 -2 -1 -2 -2 -1 -1 0 1 1 1 2 1 2 2 1 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 3 3 4 -1 2 1 4 5 3 0 2 1 3 1 0 1 1 3 3 5 3 7 4 3 3 0 1 Phương pháp xử lý mẫu  Các kết nối phần tử cơ bản o Bộ cộng ( ) + ( )+ ( ) ( ) o Bộ nhân một hằng số ( ) ( ) o Bộ trễ một đơn vị ( ) ( − 1)  Thực hiện bằng cách dùng 1 thanh ghi nội. Tại thời điểm : 24 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  13. 02/10/2012 Phương pháp xử lý mẫu • Đưa mẫu đã lưu trong thanh ghi ra ngõ ra −1 • Nhận mẫu vào ( ) và đưa lên thanh ghi. Mẫu này sẽ được đưa ra ở thời điểm + 1. • Xem thanh ghi là trạng thái nội của bộ lọc: 1( ) = ( − 1)  Đối với bộ làm trễ bậc cao hơn: dùng nhiều biến trạng thái nội (thanh ghi hơn).  Tổng quát, khi trễ đơn vị, nội dung các thanh ghi là ( ), = 1, 2, … , . Ký hiệu ngõ vào 0( ). Phương trình I/O của bộ trễ đơn vị: = ( ) ( )= ( )= ( ), = , − 1, … , 2, 1 25 Bộ lọc FIR dạng trực tiếp  Phương trình tích chập trực tiếp của bộ lọc FIR bậc : = ℎ0 + ℎ1 –1 + …ℎ – Với đáp ứng xung ℎ = [ℎ0, ℎ1, … , ℎ ] ℎ0 ( ) ( ) ℎ1 z-1 ( – 1) ℎ2 z-1 ( – 2) ℎ3 z-1 26 13 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  14. 02/10/2012 Bộ lọc FIR dạng trực tiếp  Đặt các trạng thái nội: ( ) ℎ0 ( ) 0( ) ℎ1 z-1 1( ) ℎ2 z-1 2( ) ℎ3 z-1 3( )  Giải thuật xử lý mẫu: với mỗi mẫu vào ( ) 0 = = ℎ0 0 + ℎ1 1 + ℎ2 2 + ℎ3 3 3 = 2 2 = 1 1 = 0 27 Bộ lọc FIR dạng trực tiếp  Xác định thuật toán sử lý mẫu trực tiếp, với ℎ = [1, 2, −1, 1], = [1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 1]  Sử dụng thuật toán để tính đáp ứng ngõ ra.  Phương trình I/O của bộ lọc: ( ) = ( ) + 2 ( – 1)– ( – 2) + ( – 3)  Với trạng thái nội ( ) = ( – 1), = 1,2,3, và đặt 0( ) = ( ). 28 14 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  15. 02/10/2012 Bộ lọc FIR dạng trực tiếp  Sơ đồ và thuật toán xử lý mẫu: ( ) 0 2 z-1 1 - z-1 1 2 z-1 3  Đối với mỗi mẫu vào x 0 = = 0 +2 1– 2 + 3 3 = 2 2 = 1 29 Bộ lọc FIR dạng trực tiếp  Thuật toán xử lý mẫu trực tiếp cho ngõ ra như sau: 0 1 2 3 = 0 +2 1– 2 + 3 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 3 2 2 2 1 1 0 3 3 1 1 2 1 1 5 4 2 2 1 2 1 3 5 2 2 2 1 2 7 6 1 1 2 2 1 4 7 1 1 1 2 2 3 8 0 0 1 1 2 3 9 0 0 0 1 1 0 10 0 0 0 0 1 1 30 15 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản