Bài giảng Xử lý số tín hiệu DPS (Digital Signal Processing): Chương 1 - ThS. Đặng Ngọc Hạnh

Chia sẻ: Hi Hi Ha Ha | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:43

Thêm vào BST

Báo xấu

140
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Xử lý số tín hiệu DPS (Digital Signal Processing): Chương 1 cung cấp cho người học những kiến thức: Xử lý số tín hiệu, khái niệm, lấy mẫu, phổ của tín hiệu lấy mẫu, khôi phục tín hiệu lấy mẫu, định lý lấy mẫu, các bộ tiền lọc chống chồng phổ,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Xử lý số tín hiệu DPS (Digital Signal Processing): Chương 1 - ThS. Đặng Ngọc Hạnh

XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU DSP (DIGITAL SIGNAL PROCESSING) ThS. Đặng Ngọc Hạnh hanhdn@hcmut.edu.vn
Giới thiệu môn học Thời lượng: 45 tiết (15 tuần) Đánh giá: Thi Giữa học kỳ 20% Bài tập lớn + kiểm tra trong lớp 0% - 20% Thi Cuối kỳ 80% - 60% 2/19/2010 2
Tài liệu tham khảo Giáo trình chính: Xử lý số tín hiệu & Wavelets – Lê Tiến Thường Tham khảo: J.Proakis, D.Manolakis, “Introduction to Digital Signal Processing” S J.Orfanidis,”Introduction to Signal Processing” Digital Signal Processing using Matlab V.4 2/19/2010 3
Nội dung Chương 1: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệu Chương 2: Lượng tử Chương 3: Các hệ thống thời gian rời rạc Chương 4: Biến đổi Z Chương 5: Biến đổi Fourier Chương 6: Bộ lọc FIR & Tích chập Chương 7: Hàm truyền Chương 8: Thiết kế bộ lọc số 2/19/2010 4
Chương 0 GIỚI THIỆU VỀ DSP
2. Xử lý số tín hiệu Xử lý (Processing): Trích thông tin (Extract information) Cải thiện chất lượng tín hiệu (“improve” signals) Dự báo (“predict” signals) Nén (“compress signals) Xử lý số tín hiệu = Xử lý tín hiệu bằng các phương pháp số.
3. Tín hiệu tương tự Analog (analogue) signal Liên tục theo thời gian, biểu diễn cho 1 đại lượng nào đó thay đổi theo thời gian. Biên độ có thể thay đổi 1 cách liên tục. Mọi sự thay đổi nhỏ trong tín hiệu đều có ý nghĩa Ví dụ:
4. Tín hiệu số Digital signal Tín hiệu thời gian rời rạc (Discrete-time signal) Tín hiệu số: Tín hiệu thời gian rời rạc Được lượng tử hóa (biên độ chỉ có thể chiếm các giá trị xác định) Ví dụ:
5. Ứng dụng của DSP
Chương 1: LẤY MẪU & KHÔI PHỤC TÍN HIỆU
CHƯƠNG 1: LẤY MẪU & KHÔI PHỤC TÍN HIỆU 17-Mar-10 Quá trình xử lý số các tín hiệu tương tự: Số hóa các tín hiệu tương tự: lấy mẫu & lượng tử hóa các mẫu này (Analog Digital) Dùng bộ xử lý số tín hiệu (DSP) để xử lý các mẫu thu được Các mẫu sau khi xử lý sẽ được khôi phục lại dạng tương tự bằng bộ khôi phục tín hiệu tương tự (Digital 12 Analog)
CHƯƠNG 1: LẤY MẪU & KHÔI PHỤC TÍN HIỆU Các hệ thống DSP thực tế: PC & Sound card:
CHƯƠNG 1: LẤY MẪU & KHÔI PHỤC TÍN HIỆU Chip DSP chuyên dụng: Kit DSP TMS320C6713
CHƯƠNG 1: LẤY MẪU & KHÔI PHỤC TÍN HIỆU 17-Mar-10 Một số cơ bản liên quan đến tín hiệu tương tự: Tín hiệu tương tự x(t), biến đổi Fourier của x(t) chính là phổ tần số của tín hiệu này: +∞ X (Ω) = ∫ x(t )e − jΩt dt Ω = 2π f −∞ Biến đổi Laplace: +∞ X (s) = ∫ −∞ x(t )e − st dt s = jΩ 15
CHƯƠNG 1: LẤY MẪU & KHÔI PHỤC TÍN HIỆU Tổng quát X(Ω) là số phức X (Ω ) = X (Ω ) e j .arg( X (Ω )) X (Ω): biên độ & arg(X(Ω)) là pha của X(Ω) Đồ thị của X (Ω) theo Ω: phổ biên độ Đồ thị của arg(X(Ω)): phổ pha 16
CHƯƠNG 1: LẤY MẪU & KHÔI PHỤC TÍN HIỆU 17-Mar-10 Đáp ứng hệ thống tuyến tính: x(t) Hệ thống tuyến tính y(t) Input h(t) Output Trong miền thời gian: Tín hiệu ngõ ra y(t) là tích chập của h(t) và x(t) +∞ y (t ) = h(t ) * x(t ) = ∫ h(t − τ ) x(τ )dτ −∞ 17
CHƯƠNG 1: LẤY MẪU & KHÔI PHỤC TÍN HIỆU 17-Mar-10 Đáp ứng hệ thống tuyến tính: X(Ω) Hệ thống tuyến tính Y(Ω) Input H(Ω) Output Trong miền tần số H(Ω) là biến đổi Fourier của h(t), gọi là đáp ứng tần số của hệ thống +∞ H (Ω ) = ∫ h(t )e − jΩt dt −∞ Y(Ω) là tích của H(Ω) và X(Ω): Y(Ω) = H(Ω)X(Ω) 18
CHƯƠNG 1: LẤY MẪU & KHÔI PHỤC TÍN HIỆU 17-Mar-10 Xét Ωt tín hiệu vào dạng sin: x(t)=ejΩ Tín hiệu vào Hệ thống Tín hiệu ra x(t ) = e jΩt tuyến tính h(t) y(t ) = H (Ω)e jΩt Sau bộ lọc tuyến tính, thành phần tín hiệu tần số Ω sẽ bị suy hao (hoặc khuếch đại) một lượng H(Ω). jΩt jΩt jΩt + j arg( H ( Ω )) x( t ) = e ⇒ y(t ) = H (Ω )e = H (Ω) e 19
CHƯƠNG 1: LẤY MẪU & KHÔI PHỤC TÍN HIỆU 17-Mar-10 Chồng chập tín hiệu: x (t ) = A1e jΩ1t + A2 e jΩ 2t y (t ) = A1 H (Ω1 )e jΩ1t + A2 H (Ω 2 )e jΩ 2t Phổ tín hiệu vào X(Ω) gồm 2 vạch phổ tại tần số Ω1,Ω2: X (Ω) = 2π A1δ (Ω − Ω1 ) + 2π A2δ (Ω − Ω 2 ) Phổ tín hiệu ra Y(Ω) thu được là: 20 Y (Ω) = H (Ω). X (Ω) = 2π AH 1 (Ω1 )δ (Ω−Ω1 ) + 2π A2 H (Ω2 )δ (Ω−Ω2 )