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

Phân tích tín hiệu miền tần số

Chia sẻ: Lanh Nguyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST
Báo xấu
127
lượt xem 13
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung: Các thông số đặc trưng của tín hiệu, Tín hiệu xác định thực, Tín hiệu xác định phức, Phân tích tín hiệu ra các thành phần, Phân tích tương quan tín hiệu, Phân tích phổ tín hiệu, Truyền tín hiệu qua mạch tuyến tính, Phân

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân tích tín hiệu miền tần số

  1. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 1 Baøi giaûng: LYÙ THUEÁT TÍN HIEÄU 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 2 LYÙ THUYEÁT TÍN HIEÄU Chöông1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn. Chöông 2: Tín hieäu xaùc ñònh. Chöông 3: Phaân tích tín hieäu trong mieàn taàn soá. Chöông 4: Truyeàn tín hieäu qua maïch tuyeán tính. Chöông 5: Tín hieäu ñieàu cheá. 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  2. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 3 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn I.Tín hieäu. II.Phaân loaïi tín hieäu. III.Bieåu dieãn giaûi tích tín hieäu. 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 4 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) I.Tín hieäu: Nguoàn Bieán ñoåi tin töùc Maùy phaùt(Ñieàu tin ⇒ Tín hieäu cheá) Keânh truyeàn Maùy thu (Giaûi Bieán ñoåi tín Nhaän thoâng ñieàu cheá) hieäu ⇒ Tin töùc tin 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  3. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 5 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) I. Tín hieäu: 1. Ñònh nghóa: Tín hieäu laø bieåu dieãn vaät lyù cuûa tin töùc maø ta caàn chuyeån töø nguoàn tin ñeán nôi nhaän tin. 2. Nhieäm vuï cuûa Lyù thuyeát tín hieäu: Tìm ra caùc phöông phaùp bieåu dieãn tín hieäu: Coâng thöùc toaùn. Ñoà thò …. Ñöa ra caùc phöông phaùp phaân tích tín hieäu. 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 6 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu: 1. Phaân loaïi theo quaù trình bieán thieân. 2. Phaân loaïi döïa treân naêng löôïng cuûa tín hieäu. 3. Phaân loaïi döïa treân hình thaùi tín hieäu. 4. Phaân loaïi theo taàn soá tín hieäu. 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  4. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 7 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu: 1. Phaân loaïi theo quaù trình bieán thieân: Tín hieäu xaùc ñònh: Quaù trình bieán thieân hoaøn toaøn xaùc ñònh vaø coù theå bieåu dieãn baèng moät haøm toaùn hoïc. Ví duï: x(t) =cos 2t. Tín hieäu ngaãu nhieân:Quaù trình bieán thieân khoâng ñöôïc bieát tröôùc ⇒ muoán bieåu dieãn phaûi tieán haønh khaûo saùt, thoâng keâ. 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 8 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu (tt): 2. Phaân loaïi döïa treân naêng löôïng cuûa tín hieäu: Tín hieäu naêng löôïng: Laø tín hieäu coù naêng löôïng höõu haïn. Naêng löôïng moät tín hieäu x(t) : +∞ Ex = ∫ x 2 (t ) d t −∞ 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  5. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 9 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu (tt): 2. Phaân loaïi döïa treân naêng löôïng cuûa tín hieäu (tt): Ví duï 2.1: x (t ) = e − 2 t 1 (t ) ∞ 1 −4t ∞ 1 ∫e −4t E x = dt = − e = ; 0 4 0 4 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 10 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II.Phaân loaïi tín hieäu (tt): 2.Phaân loaïi döïa treân naêng löôïng cuûa tín hieäu (tt): Ví duï 2.2: x (t ) = t 1 (t ) ∞ ∞ E x = ∫ x 2 ( t )d t = ∫t 2 dt = ∞ ; 0 0 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  6. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 11 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II.Phaân loaïi tín hieäu (tt): 2.Phaân loaïi döïa treân naêng löôïng cuûa tín hieäu (tt): Tín hieäu coâng suaát : Laø tín hieäu coù coâng suaát höõu haïn. T 1 P = lim ∫ x 2 (t )dt Tín hieäu tuaàn hoaøn T →∞ T t0 1 T Tín hieäu khoâng Px = lim ∫x 2 (t )dt tuaàn hoaøn (baát kyø) T →∞ 2T −T 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 12 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu (tt): 2. Phaân loaïi döïa treân naêng löôïng cuûa tín hieäu (tt): Tín hieäu coâng suaát (tt): Ví duï 2.3: Tìm coâng suaát tín hieäu f(t): Töø hình veõ ta thaáy x(t)= 2(1 − e − t )1(t ) T T x → ∞ ⇒ x(t ) → 2 1 1 T →∞ 2T ∫ T →∞ 2T ∫ Px = lim x2 (t )dt = lim 4(1 − e−t )2 dt −T −T T 1 1 T →∞ 2T ∫ T = lim 4(1 − 2e−t + e−2t )dt = lim [4T + 8e−T − 2e−2T ] T →∞ 2T 0 f(t)=2(1-e-t)1(t) 0 1 = lim [4T + 8e−T − 2e−2T − 8 + 2] = 2 T →∞ 2T 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  7. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 13 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu (tt): 2. Phaân loaïi döïa treân naêng löôïng cuûa tín hieäu (tt): Tín hieäu coâng suaát (tt): Ví duï 2.4: x (t ) = A c o s 2 t ; T T T 1 2 1 A2 T →∞ T ∫ x (t )dt = lim ∫ A2 cos 2 2tdt = lim T →∞ 2T ∫ Px = lim (1 + cos 4t )dt T →∞ T 0 0 0 T A2 ⎡ 1 ⎤ A2 A2 = lim t + sin 4t ⎥ = lim ⎢ 4 [T + sin 4T ] = ; T →∞ 2T ⎣ ⎦ 0 T →∞ 2T 2 Vaäy x(t) laø tín hieäu coâng suaát (coù coâng suaát höõu haïn). 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 14 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu (tt): 2. Phaân loaïi döïa treân naêng löôïng cuûa tín hieäu (tt): Chuù yù: Tín hieäu naêng löôïng: thôøi haïn höõu haïn, khi t → ∞ thì x(t) → 0; Tín hieäu coâng suaát :tín hieäu tuaàn hoaøn, khi t → ∞ thì x(t) → constant (haèng soá). Ví duï 2.4: x(t) laø tín hieäu x(t) coâng suaát A t → ∞ ⇒ x(t ) → A 0 t 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  8. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 15 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II.Phaân loaïi tín hieäu (tt): 2.Phaân loaïi döïa treân naêng löôïng cuûa tín hieäu (tt): Ví duï 2.5: ⎧0 : t > t , t > t 2 ; x(t) x(t ) = ⎨ 1 ⎩ A : t1 < t < t2 ; A t → ∞ ⇒ x(t ) → 0 x(t) laø tín hieäu t1 0 t2 t t naêng löôïng. 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 16 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu (tt): 3. Phaân loaïi döïa treân hình thaùi cuûa tín hieäu: Tín hieäu lieân tuïc : Thôøi gian vaø bieân ñoä lieân tuïc. x(t) 0 t 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  9. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 17 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu (tt): 3. Phaân loaïi döïa treân hình thaùi cuûa tín hieäu (tt): Tín hieäu löôïng töû : Thôøi gian lieân tuïc nhöng bieân ñoä khoâng lieân tuïc. x(t) 0 t 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 18 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II.Phaân loaïi tín hieäu (tt): 3.Phaân loaïi döïa treân hình thaùi cuûa tín hieäu (tt): Tín hieäu rôøi raïc: Bieân ñoä lieân tuïc nhöng thôøi gian rôøi raïc. x(t) 0 t 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  10. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 19 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu (tt): 3. Phaân loaïi döïa treân hình thaùi cuûa tín hieäu (tt): Tín hieäu soá: Bieân ñoä vaø thôøi gian rôøi raïc. x(t) 0 t 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 20 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) II. Phaân loaïi tín hieäu (tt): 4. Phaân loaïi theo taàn soá tín hieäu : • Phoå cuûa tín hieäu x(t) laø bieán ñoåi Fourier thuaän cuûa tín hieäu x(t). Tín hieäu taàn soá thaáp. Tín hieäu taàn soá cao. Tín hieäu daûi heïp (baêng thoâng hep). Tín hieäu daûi roäng (baêng thoâng roäng). 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  11. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 21 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) III. Bieåu dieãn giaûi tích tín hieäu : Coù hai daïng bieåu dieãn tín hieäu: Bieåu dieãn lieân tuïc tín hieäu. Bieåu dieãn rôøi raïc tín hieäu. 1. Bieåu dieãn lieân tuïc tín hieäu: Bieán ñoåi Fourier Bieán ñoåi thuaän: ∞ ∫ x (t ) e − jω t X (ω ) = dt −∞ Bieán ñoåi nghòch: ∞ 1 ∫ X (ω )e jωt x(t ) = dω 2π −∞ (Lyù thueát tín hieäu) 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 22 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) III. Bieåu dieãn giaûi tích tín hieäu (tt): 1. Bieåu dieãn lieân tuïc tín hieäu (tt): Bieán ñoåi Laplace: Bieán ñoåi thuaän: ∞ X (s) = ∫ −∞ x ( t ) e − st d t Bieán ñoåi ngöôïc: ∞ x(t ) = ∫ X ( s )e st ds −∞ (Toaùn kyõ thuaät 1) 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  12. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 23 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) III.Bieåu dieãn giaûi tích tín hieäu (tt): 2.Bieåu dieãn rôøi raïc tín hieäu (tt): Chuoãi Fourier (taäp haøm ñieàu hoøa thöïc) Khai trieån x(t) thaønh chuoãi haøm löôïng giaùc (taäp haøm ñieàu hoøa thöïc) ∞ 2π x(t ) = a0 + ∑ (an cos nω0t + bn sin nω0t ); ω0 = ; n =1 T T ( t0 + T ) T ( t0 + T ) T ( t0 + T ) 1 2 2 a0 = T ∫ 0( t0 ) x(t )dt ; an = T ∫ 0( t0 ) x(t ) cos nω0tdt ; bn = T ∫ 0( t0 ) x(t ) sin nω0tdt; Chuù yù: Neáu x(t) laø tín hieäu tuaàn hoaøn thì T laø chu kyø cuûa tín hieäu. Neáu x(t) khoâng phaûi laø tín hieäu tuaàn hoaøn thì T laø ñoaïn yeâu caàu. 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 24 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) III.Bieåu dieãn giaûi tích tín hieäu (tt): 2.Bieåu dieãn rôøi raïc tín hieäu (tt): Chuoãi Fourier (Chuoãi phöùc) ∞ 2π x (t ) = ∑ n =−∞ X n e jnω0 t ; ω 0 = T ; T ( t0 +T ) 1 Xn = T ∫ 0( t0 ) x (t )e − jnω0t dt; 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  13. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 25 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) III. Bieåu dieãn giaûi tích tín hieäu (tt): 2. Bieåu dieãn rôøi raïc tín hieäu (tt): Chuoãi Fourier (Chuoãi phöùc) (tt) Chuù yù: Neáu x(t) laø tín hieäu tuaàn hoaøn thì T laø chu kyø cuûa tín hieäu. Neáu x(t) khoâng phaûi laø tín hieäu tuaàn hoaøn thì T laø ñoaïn caàn xeùt. 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 26 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) III.Bieåu dieãn giaûi tích tín hieäu (tt): 2.Bieåu dieãn rôøi raïc tín hieäu (tt): Ví duï 2.1: Cho tín hieäu x(t) nhö hình veõ, tìm trong ñoaïn [-T,T]: a.Chuoãi löôïng giaùc thöïc (chuoãi Fourier thöïc). b.Chuoãi Fourier phöùc. x(t) A -T -T/2 0 T/2 T t 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  14. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 27 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) III.Bieåu dieãn giaûi tích tín hieäu (tt): 2.Bieåu dieãn rôøi raïc tín hieäu (tt): Ví duï 2.1(tt): a)Chuoãi löôïng giaùc thöïc: 2/2T x(t) laø haøm chaün neân bn = 0; T T /2 2 1 bn = T ∫ 0 x ( t ) sin ( nω 0 t ) d t = T ∫ −T / 2 A sin ( nω 0 t ) d t = 0 x(t) Ñoaïn caàn xeùt T coâng laø [-T,T] = 2T thöùc A -T -T/2 0 T/2 T t 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 28 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) III. Bieåu dieãn giaûi tích tín hieäu (tt): 2. Bieåu dieãn rôøi raïc tín hieäu (tt): Ví duï 2.1(tt): a) Chuoãi löôïng giaùc thöïc (tt): T T T /2 1 1 1 A a0 = T0∫ x(t)dt = 2T ∫ −T x (t )dt = 2T ∫ −T / 2 Adt = 2 ; T T T/2 2 2 A 2 an = ∫ x (t ) cos(nω 0 t )dt = ∫/ 2 A cos(nω 0t)dt = Tnω0 sin(nω0 t) T T0 2T −T _ 2 A 2π T 2π T 2 A sin(nπ ) = [sin(n ) − sin(− n )] = = Asa(nπ ) 2nπ T 2 T 2 2 nπ A ∞ ⇒ x (t ) = + A∑ sa(nπ ) cos(nω 0 t ) 2 n =1 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  15. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 29 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) III. Bieåu dieãn giaûi tích tín hieäu (tt): 2. Bieåu dieãn rôøi raïc tín hieäu (tt): Ví duï 2.1(tt): b) Chuoãi phöùc (tt): T T/2 T/2 1 1 A −1 − jnω0t X n = ∫ x (t )e jnω0 t dt = ∫ A.e − jnω 0 t dt = e T0 2T −T / 2 2T jnω 0 −T / 2 2π T 2π T −A −A − jn jn A e jnπ − e− jnπ = [e− jnω0T / 2 − e jnω0T / 2 ] = [e T 2 − e T 2 ] = j 2Tnω 0 2π 2nπ 2j j 2Tn T A A ∞ = 2 nπ sin(nπ ); ⇒ x(t ) = 2 nπ n =−∞ ∑ sin(nπ )e jnω0t 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 30 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) • Baøi taäp: 1. Tìm phoå (Bieán ñoåi Fourier) caùc tín hieäu sau: a) xa(t) = e-αt1(t). b) xb(t) = e-α|t|. ⎧ T T t ⎪1: − < t < c) xc(t)= ∏ ( T ) = ⎨ 2 2 ⎪0 :≠ ⎩ xc(t) 1 -T/2 0 T/2 t 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  16. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 31 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) • Baøi taäp (tt): 2. Tìm phoå cuûa tín hieäu x(t): x(t) 1 ⎧ 1 − t : 0 < t < 1; ⎪ x ( t ) = ⎨ 1 + t : − 1 < t < 0; ⎪ 0 :≠ ; ⎩ -1 0 1 t 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 32 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) •Baøi taäp (tt): 3.Tìm bieåu thöùc cuûa x(t) bieát phoå cuûa x(t) laø X(ω) nhö sau: a.Xa(ω): ⎧ jπ ⎪e 2 : 0 ≤ ω ≤ ω 0 ; X a (ω ) = ⎨ π ⎪e − j 2 : −ω ≤ ω ≤ 0; ⎩ 0 b) Xb(ω): ω ⎧1: −ω0 < ω < ω0 ; X b (ω ) = ∏ ( )=⎨ 2ω0 ⎩0 :≠; 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
  17. Baøi giaûng: Lyù thuyeát tín hieäu 33 Chöông 1: Moät soá khaùi nieäm cô baûn (tt) • Baøi taäp (tt): 3. Khai trieån thaønh chuoåi löôïng giaùc thöïc vaø chuoãi phöùc Fourier cuûa tín hieäu x(t) sau: x(t) A 0 t -3T -2T -T/2 T/2 2T 3T 7T/2 9/7/2009 Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 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.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2