Bài giảng Xử lý số tín hiệu - Chương 2: Bài tập thực hành

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Bài tập thực hành lượng tử hóa, quá trình lượng tử hóa, lấy mẫu dư và định dạng nhiễu, bộ chuyển đổi D/A,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xử lý số tín hiệu - Chương 2: Bài tập thực hànhBài tập Xử lý số tín hiệu Chương 2: Lượng tử hóaBài 2.1 Bộ ADC 3 bits xấp xỉ liên tiếp, dạng lưỡng cực bù 2, tầm toàn thang R = 16V. Xác định giá trị lượng tử và biểu diễn 3 bits của x = 2.9; 3.1; 3.7; 4; -2.9; -3.1; -3.7; -4.Giải với x = -2.9+ R = 16 V; B = 3 bits/sample  Q = R/2B = 2V+ Để lượng tử theo kiểu làm tròn về mức lượng tử gần nhất: y = x + Q/2 = -2.9 + 1 = -1.9+ Biểu diễn dạng bù 2, x < 0  b1 = 1+ xQ R b1 2 1 b2 2 2 b3 2 3 0.5Bài 2.1Xấp xỉ liên tiếp: Test b1b2b3 xQ C b2 110 -4 1 b3 111 -2 1 111 -2Kết quả: giá trị lượng tử xQ = -2, biểu diễn bởi mã 111Các câu còn lại giải tương tự. Bài 2.3  Chọn bộ ADC thỏa yêu cầu:  Tầm toàn thang R = 10V  Sai số lượng tử hiệu dụng erms < 1mV Số bits/sample ? Sai số hiệu dụng thực sự ? Tầm động theo dB? Giải Qerms eexpected Q eexpected 12 12 R RQ B log 2 B 11.49 2B eexpected 12 Chọn B = 12 bits/sampleBài 2.3 Sai số hiệu dụng thực sự với B = 12 bits Q R / 2B erms 0.7mV 12 12 Tầm động (dB) SNR(dB) = 10log10(R/Q) = 10.B.log102 72 dB Bài 2.4Để ghi 1 phút stereo với chất lượng CD cần 10MB đĩa cứng. Giải thích?GiảiChất lượng CD: fs = 44 kHz = 44000 mẫu/s, 16 bits/mẫuStereo = 2 channels Dung lượng cần: 44000 mẫu/s* 16 bits/mẫu * 60 s/phút * 2 channelsTính ra được dung lượng (theo bits)  đổi ra MBLưu ý: 1MB = 210KB = 220 Bytes 1 Byte = 8 bitsBài 2.5 Hệ thống hòa âm số có 16 kênh, fs = 48kHz, 20 bits/mẫu. Tính dung lượng đĩa cứng để lưu 1 ca khúc dài 3 phút, ghi âm 16 kênh.GiảiTương tự bài 2.4Dung lượng:48000 mẫu/s * 20 bits/mẫu * 60 s/phút * 3 phút * 16 kênhBài 2.7 Xác định tỉ lệ lấy mẫu dư L để có độ phân giải 16 bits dùng bộ lượng tử 1 bit, ứng với bộ lượng tử định dạng nhiễu bậc 1, 2 ,3. Tìm tốc độ lấy mẫu dư tương ứng.Hướng dẫnXét trường hợp bộ lượng tử định dạng nhiễu bậc 1Sử dụng công thức (2.21): B = 16 -1 = 15 bits p = 1 (bậc 1)Giải ra L (nguyên) => Tốc độ lấy mẫu dư: fs’ = L*fs