Bài giảng Xử lý số tín hiệu (Digital signal processing) - Chương 1: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệu

Chương 1: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệu. Chương này trình bày những nội dung: Các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự, quá trình biến đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (analog to digital conversion), lấy mẫu tín hiệu sine, phổ của tín hiệu lấy mẫu, định lý lấy mẫu, khôi phục tín hiệu tương tự, các thành phần cơ bản của hệ thống DSP.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xử lý số tín hiệu (Digital signal processing) - Chương 1: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệuXử lý số tín hiệuChương 1: Lấy mẫu và khôi phục tín hiệuNội dung1. Giới thiệu2. Các khái niệm cơ bản về tín hiệu tương tự3. Quá trình biến đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (Analog to Digital conversion)4. Lấy mẫu tín hiệu sine5. Phổ của tín hiệu lấy mẫu6. Định lý lấy mẫu7. Khôi phục tín hiệu tương tự8. Các thành phần cơ bản của hệ thống DSP 1. Giới thiệu  Xử lý số tín hiệu = Xử lý tín hiệu bằng phương pháp số.  Quá trình xử lý số của 1 tín hiệu tương tựTín hiệu tương tự Tín hiệu số (Digital Signal)Analog Signal Bộ biến đổi Digital Bộ biến đổi A/D Signal D/A Processor Tín hiệu tương tự Lấy mẫu, lượng tử & mã hóa Analog Signal2. Các khái niệm cơ bản về tínhiệu tương tự Biến đổi Fourier của tín hiệu tương tự x(t) j t X x(t )e dt  X( ) gọi là phổ tần số của tín hiệu x(t)  là tần số góc (rad/s)  = 2 f với f (Hz) là tần số vật lý Biến đổi Fourier ngược xt X e j td2. Các khái niệm cơ bản về tínhiệu tương tự Biến đổi Laplace của tín hiệu x(t) Xs x(t )e st dt Tổng quát X( ), X(s) là các số phức X X e j .arg( X )  Với X là biên độ & arg(X( )) là pha của X( )  Đồ thị của X theo gọi là phổ biên độ  Đồ thị của arg(X( )) theo gọi là phổ pha2. Các khái niệm cơ bản về tínhiệu tương tự Đáp ứng của hệ thống tuyến tính  Xét trong miền thời gian x(t) Hệ thống tuyến tính y(t) Input h(t) Output  Đáp ứng xung h(t) đặc trưng cho hệ thống  y(t) là tích chập của h(t) và x(t) y (t ) h(t ) * x(t ) h(t ) x( )d2. Các khái niệm cơ bản về tínhiệu tương tự Đáp ứng của hệ thống tuyến tính  Xét trong miền tần số X( ) Hệ thống tuyến tính Y( ) Input H( ) Output  H( ) là biến đổi Fourier của h(t), gọi là đáp ứng tần số của hệ thống j t H h(t )e dt  Y( ) là tích của H( ) và X( ): Y( ) = H( )X( )2. Các khái niệm cơ bản về tínhiệu tương tự Đáp ứng của hệ thống tuyến tính  Tín hiệu vào là tín hiệu hình sine (đơn tần) x(t) Hệ thống tuyến tính y(t) Input H( ) Output j 0t  Với x (t ) e (biểu diễn dạng số phức)  Khi đó: (Chứng minh?) j 0t j 0t j arg( H ( 0 )) y (t ) H( 0 ) e H( 0 ) e2. Các khái niệm cơ bản về tínhiệu tương tự Đáp ứng của hệ thống tuyến tính  Tín hiệu gồm nhiều tín hiệu sine  x(t ) A1e j 1t A2 e j 2t  Sử dụng tính chất tuyến tính: j 1t j 2t y (t ) A1 H ( 1 )e A2 H 2 e X( ) Y( A1 A2 Các tần số không thay đổi A2 H 2 A1 H 1 H( ) 1 23. Quá trình biến đổi t/h tươngtự sang t/h số Lấy mẫu Lượng tử Mã hóa 4. Lấy mẫu các tín hiệu sine 1 1 0.8 fs = 8f 0.6 fs = 4f0.5 0.4 0.2 0 0 -0.2 -0.4-0.5 ...