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

Tín hiệu số - Xử lý dữ liệu - Chương 2

Chia sẻ: Nguyen Bac A. Châu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

243
lượt xem
113
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tín hiệu số - Xử lý dữ liệu. Tiến sĩ: Đinh Đức Anh Vũ.Chương 2: Tín hiệu và hệ thống rời rạc thời gian

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tín hiệu số - Xử lý dữ liệu - Chương 2

  1. Chương 2 BK TP.HCM Tín hiệu và Hệ thống Rời Rạc Thời Gian Faculty of Computer Science and Engineering HCMC University of Technology 268, av. Ly Thuong Kiet, T.S. Đinh Đức Anh Vũ District 10, HoChiMinh city Telephone : (08) 864-7256 (ext. 5843) Fax : (08) 864-5137 Email : anhvu@hcmut.edu.vn http://www.cse.hcmut.edu.vn/~anhvu
  2. Nội dung (1) § Tín hiệu RRTG ª Các t/h cơ bản ª Phân loại t/h ª Các phép toán cơ bản § Hệ thống RRTG ª Mô tả vào-ra ª Mô tả sơ đồ khối ª Phân loại h/t RRTG § Phân tích hệ LTI trong miền thời gian ª Phân giải t/h RRTG ra đáp ứng xung đơn vị ª Tích chập và các thuộc tính ª Biểu diễn hàm đáp ứng xung đơn vị cho hệ: nhân quả, ổn định ª Hệ FIR, IIR DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 2
  3. Nội dung (2) § Phương trình sai phân ªLTI và phương trình sai phân tuyến tính hệ số hằng ªGiải PTSPTT HSH ªĐáp ứng xung đơn vị của h/t đệ qui LTI § Hiện thực hệ RRTG ªCấu trúc trực tiếp dạng 1 ªCấu trúc trực tiếp dạng 2 § Tương quan giữa các t/h ªTương quan và tự tương quan ªThuộc tính của tương quan ªTương quan của các t/h tuần hoàn ªGiải thuật tính sự tương quan DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 3
  4. Tín hiệu RRTG § Giới thiệu ª Ký hiệu: x(n), n: nguyên ª x(n) chỉ được định nghĩa tại các điểm rời rạc n, không được định nghĩa tại các điểm khác (không có nghĩa là x(n) bằng 0 tại các điểm đó) ª x(n) = xa(nTs) (Ts: chu kỳ mẫu) ª n: chỉ số của mẫu tín hiệu, ngay cả khi t/h x(n) không phải đạt được từ lấy mẫu t/h xa(t) DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 4
  5. Tín hiệu RRTG § Một số dạng biểu diễn 1) Dạng hàm 1, n = 1, 3 x(n) = 4, n = 2 0, n khác 2) Dạng bảng n |…-2 -1 0 1 2 3 4 5… x(n) |... 0 0 0 1 4 1 0 0… 3) Dạng chuỗi ↑: chỉ vị trí n=0 {…,0,0,1,4,1,0,0,…} t/h vô hạn {0,0,1,4,1,0,0} t/h hữu hạn 4) Dạng đồ thị DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 5
  6. Tín hiệu RRTG cơ bản § T/h mẫu đơn vị (xung đơn vị) ªKý hiệu: δ(n) ªĐịnh nghĩa: ì1 n = 0 d (n ) = í î0 n ¹ 0 DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 6
  7. Tín hiệu RRTG cơ bản § T/h bước đơn vị ªKý hiệu: u(n) ªĐịnh nghĩa: ì1 n ³ 0 u( n ) = í î0 n < 0 DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 7
  8. Tín hiệu RRTG cơ bản § T/h dốc đơn vị ªKý hiệu: ur(n) ªĐịnh nghĩa: ìn n ³ 0 ur ( n ) = í î0 n < 0 DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 8
  9. Tín hiệu RRTG cơ bản § T/h mũ ªĐịnh nghĩa: x(n) = an, "n ªHằng số a • a: thực ® x(n): t/h thực • a: phức ® a º rejq ® x(n) = rnejθn = rn(cosθn + jsinθn) 2 cách biểu diễn xR(n) = rncosθn xI(n) = rnsinθn hoặc | x(n) | = rn Ðx(n) = θn DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 9
  10. Tín hiệu RRTG cơ bản T/h mũ x(n)=an (với a=0.9) T/h mũ x(n)=an (với a=1.5) giảm dần khi n tăng tăng dần khi n tăng DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 10
  11. Tín hiệu RRTG cơ bản xr(n) = (1.5)ncos(πn/10) xr(n) = (0.9)ncos(πn/10) DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 11
  12. Phân loại tín hiệu RRTG § T/h năng lượng và t/h công suất ªNăng lượng của t/h x(n) +¥ E x = å x(n ) 2 -¥ • Nếu Ex hữu hạn (0 < Ex < ¥) ® x(n): t/h năng lượng ªCông suất TB của t/h x(n) 1 N å 2 P = lim x(n ) N ®¥ 2N + 1 n =- N • Nếu Px hữu hạn (0 < Px < ∞) ® x(n): t/h công suất N ªNăng lượng t/h trên khoảng [-N,N] å 2 EN = x(n ) n =- N • Năng lượng t/h E = limEN N ®¥ • Công suất t/h 1 P = lim EN N ®¥ 2N + 1 DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 12
  13. Phân loại tín hiệu RRTG § T/h tuần hoàn và không tuần hoàn ªx(n) tuần hoàn chu kỳ N Û x(n+N) = x(n), "n ªNăng lượng • Hữu hạn nếu 0 ≤ n ≤ N – 1 và x(n) hữu hạn • Vô hạn nếu –¥ ≤ n ≤ +¥ ªCông suất hữu hạn 1 N -1 P = å x(n ) 2 N n =0 Þ T/h tuần hoàn là t/h công suất DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 13
  14. Phân loại tín hiệu RRTG § T/h đối xứng (chẵn) và bất đối xứng (lẻ) ªCho t/h x(n) thực • x(n) = x(–n), "n ® t/h chẵn • x(n) = –x(–n), "n ® t/h lẻ ªBất cứ t/h nào cũng được biểu diễn x(n) = xe(n) + xo(n) • Thành phần t/h chẵn xe(n) = (½)[x(n) + x(–n)] • Thành phần t/h lẻ xo(n) = (½)[x(n) – x(–n)] DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 14
  15. T/h RRTG: Các phép toán cơ bản § Các phép toán cơ bản ªDelay : làm trễ (TD) Phép biến đổi ªAdvance : lấy trước (TA) biến độc lập (thời gian) ªFolding : đảo (FD) ªAddition : cộng ªMultiplication : nhân ªScaling : co giãn DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 15
  16. T/h RRTG: Các phép toán cơ bản § Biến đổi biến độc lập (thời gian) ª Phép làm trễ: dịch theo thời gian bằng cách thay thế n bởi n–k x(n) • y(n) = x(n–k) "k >0 • y(n) là kết quả của làm trễ x(n) đi k mẫu • Trên đồ thị: phép delay chính là DỊCH PHẢI chuỗi t/h đi k mẫu Làm Lấy ª Phép lấy trước: dịch theo thời trễ trước gian bằng cách thay thế n bởi n+k • y(n) = x(n+k) "k >0 y(n) = x(n–k) • y(n) là kết quả của lấy trước x(n) đi k mẫu • Trên đồ thị: phép lấy trước chính là DỊCH TRÁI chuỗi t/h đi k mẫu DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 16
  17. T/h RRTG: Các phép toán cơ bản § Biến đổi biến độc lập (thời gian) ª Phép đảo: thay thế n bởi –n x(n) • y(n) = x(–n) • y(n) là kết quả của việc đảo tín hiệu x(n) • Trên đồ thị: phép folding chính là ĐẢO đồ thị quanh trục đứng Chú ý • FD[TDk[x(n)]] ¹ TDk[FD[x(n)]] • Phép đảo và làm trễ không hoán Đảo Đảo vị được ª Phép co giãn theo thời gian: y(n) = x(-n) thay thế n bởi µn (µ nguyên) • y(n) = x(μn) μ: nguyên • y(n) là kết quả của việc co giãn t/h x(n) hệ số µ • Phép tái lấy mẫu nếu t/h x(n) có được bằng cách lấy mẫu xa(t) DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 17
  18. T/h RRTG: Các phép toán cơ bản Cho hai t/h x1(n) và x2(n) n: [–∞,+∞] § Phép cộng y(n) = x1(n) + x2(n) n: [–∞,+∞] § Phép nhân y(n) = x1(n).x2(n) n: [–∞,+∞] § Phép co giãn biên độ y(n) = ax1(n) n: [–∞,+∞] DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 18
  19. Hệ thống RRTG § Giới thiệu ªTín hiệu đã chuyển sang dạng biểu diễn số Þ Cần thiết kế thiết bị, chương trình để xử lý nó ªHệ thống RRTG = thiết bị, chương trình nói trên x(n) y(n) Hệ thống RRTG Tín hiệu vào Tín hiệu ra (Tác động) (đáp ứng) x(n) y(n) = T[x(n)] DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 19
  20. H/t RRTG: Mô tả quan hệ vào-ra § Chỉ quan tâm mối quan hệ vào–ra § Không để ý đến kiến trúc bên trong của hệ § Xem hệ như là y(n) = T[x(n)] n § Ví dụ bộ tích lũy y (n ) = å x (k ) -¥ n -1 = å x (k ) + x (n ) -¥ = y (n - 1) + x(n ) Nếu n ³ n0 (chỉ tính đáp ứng từ thời điểm n0), ® y(n0) = y(n0 – 1) + x(n0) y(n0 – 1): điều kiện đầu, bằng tổng các t/h áp lên h/t trước thời điểm n0 Nếu y(n0 – 1) = 0 ® h/t ở trạng thái nghỉ (không có tác động trước n0) DSP – Lecture 2, © 2007, Dr. Dinh-Duc Anh-Vu – CSE 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2