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

Bài giảng "Xử lý số tín hiệu - Chương 1: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệu" trình bày các 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.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xử lý số tín hiệu - Chương 1: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệu 10/1/2012 XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU Chương 1: 1 Lấy mẫu v{ khôi phục tín hiệu. KHÁI NIỆM 10/1/2012 Tín hiệu Lấy mẫu & 100110010 Xử lý số tín hiệu 110100010 Khôi phục tín Tín hiệu lượng tử hóa DSP hiệu tương tự Tương tự Tương tự Tín hiệu số Tín hiệu số 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 (A/D)  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 (D/A) 2 KHÁI NIỆM (TT) 10/1/2012  Biến đổi Fourier của x(t) chính l{ phổ tần số của tín hiệu n{y:   x(t )e   2 f  jt X ( )  dt  Biến đổi Laplace:   X (s)    x(t )e  st dt s  j  Tổng qu|t X() l{ số phức X   X  e j.arg( X  )  X : biên độ & arg(X()) l{ pha của X()  Đồ thị của X  theo : phổ biên độ  Đồ thị của arg(X()): phổ pha 3 KHÁI NIỆM (TT) 10/1/2012 Đ|p ứng hệ thống tuyến tính Trong miền thời gian: x(t) Hệ thống tuyến tính y(t) Input h(t) Output  y (t )  h(t ) * x(t )   h(t   ) x( )d Trong miền tần số  X() Hệ thống tuyến tính Y() Input H() Output  Y() = H()X() H     h(t )e  jt dt 4  KHÁI NIỆM (TT) 10/1/2012  Xét tín hiệu v{o dạng sin: x(t)=ejΩt Tín hiệu vào Hệ thống Tín hiệu ra x(t )  e jt tuyến tính h(t) y(t )  H ()e jt  H     h(t )e  jt dt   Sau bộ lọc tuyến tính, th{nh phần tín hiệu tần số Ω sẽ bị suy hao (hoặc khuếch đại) một lượng H(Ω). jt jt jt  j arg( H (  )) x(t )  e  y(t )  H ()e  H () e 5 KHÁI NIỆM (TT) 10/1/2012  Chồng chập tín hiệu X( ) Y () A1 A2 A11H () A 22H () H () 1 2  1 2  x(t )  A1e j1t  A2e j2t y(t )  A1H (1 )e j1t  A2 H 2 e j2t  Phổ tín hiệu v{o X(Ω) gồm 2 vạch phổ tại tần số Ω1,Ω2 X ()  2 A1 (  1 )  2 A2 (  2 )  Phổ tín hiệu ra Y(Ω) thu được 6 Y ()  H (). X ()  2 A1H (1 ) (  1 )  2 A2 H (2 ) (  2 ) 1. LẤY MẪU 10/1/2012  Lấy mẫu l{ qu| trình rời rạc ho| tín hiệu trong miền thời gian. Kết quả của qu| trình lấy mẫu l{ một tín hiệu rời rạc được x|c định theo quan hệ: xc(t) xs(t)=xc(nT)  x (t ) t  nT ,  n   xs (t )   c  0 t  nT T Bộ lấy mẫu Tín hiệu tương tự Tín hiệu lấy mẫu 7 1. LẤY MẪU (TT) 10/1/2012  Nhận xét: qu| trình lấy mẫu ph| vỡ ho{n to{n tín hiệu ban đầu, ta chỉ có gi| trị của tín hiệu ban đầu ngay tại gi| trị lấy mẫu còn thông tin tại c|c gi| trị trung gian giữa 2 mẫu liên tiếp thì bị mất đi.  C}u hỏi:  Tín hiệu lấy mẫu có đại diện được cho tín hiệu liên tục ban đầu hay không?  Tín hiệu đầu v{o v{ bộ lấy mẫu phải thoả m~n những điều 8 kiện gì? 1. LẤY MẪU (TT) 10/1/2012  Ví dụ: Lấy mẫu tín hiệu sin: 1 fs = 8f 0.5 0 -0.5 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 ...