Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Chương 1 - Lã Thế Vinh

Đến với "Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Chương 1" do Lã Thế Vinh biên soạn các bạn sẽ được tìm hiểu về tín hiệu và các hệ thống xử lý tín hiệu. Cùng tìm hiểu để nắm bắt nội dung thông tin tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Chương 1 - Lã Thế Vinh Bài giảng môn học Xử Lý Tín Hiệu Số Giảng viên: Lã Thế Vinh Email: vinhlt@soict.hut.edu.vn Chú ý: bài giảng có sử dụng các học liệu được cung cấp bởi Giáo sư Tae- Song Kim, Trường Đại học Kyung Hee, Hàn Quốc. TÍN HIỆU VÀ CÁC HỆ THỐNG XỬ LÝ TÍN HIỆU  Khái niệm tín hiệu? • Hàm của một hoặc nhiều biến độc lập, mang thông tin về các quá trình, hiện tượng vật lý • Biểu diễn định lượng các biến đổi theo thời gian (hoặc không gian) • Có thể có các hình thái biến đổi xác định Lecture No. 1 Các ví dụ về tín hiệu • Nhịp tim, huyết áp, nhiệt độ cơ thể mang thông tin về tình trạng sức khỏe của bệnh nhân. • Tiếng nói (Có mang thông tin không?) – Biến đổi áp suất không khí – Sự biến đổi áp suất thay đổi theo thời gian (không gian?) Lecture No. 1 Khái niệm hệ thống xử lý tín hiệu? • Tập các thao tác • Tập các thao tác tiếp diễn để thực hiện một mục đích nào đó • Tác động trên một hoặc nhiều tín hiệu (tạo ra một tín hiệu mới) Lecture No. 1 Các ví dụ về hệ thống xử lý tín hiệu • Hệ thống nhận dạng người nói – Tín hiệu vào? – Thao tác? – Tín hiệu ra? • Hệ thống theo dõi huyết áp – Tín hiệu vào? – Thao tác? – Tín hiệu ra? Lecture No. 1 Các hệ thống điển hình x(t) 2x(t) 1/2y(t) y(t)=2x(t) z(t)=1/2[2x(t)]=x(t) Lecture No. 1 Hệ thống truyền thông (a) Pathfinder robot thăm dò sao hỏa. (b) Ăng-ten thu tín hiệu từ robot thăm dò có đường kính 70 m tại Canberra, Australia. Lecture No. 1 Hệ thống điều khiển Hệ thống thực tế nào có sơ đồ tương tự? Lecture No. 1 PHÂN LOẠI TÍN HIỆU PHÂN LOẠI TÍN HIỆU 1. Liên tục theo thời gian vs. Rời rạc theo thời gian (a) Tín hiệu liên tục theo thời gian x(t). (b) Biểu diễn x(t) bằng tín hiệu rời rạc theo thời gian x[n]. Lecture No. 1 PHÂN LOẠI TÍN HIỆU 2. Tín hiệu Chẵn vs. Tín hiệu Lẻ • Chẵn: x(-t) = x(t) với mọi t. • Lẻ: x(-t) = -x(t) với mọi t. Lecture No. 1 PHÂN LOẠI TÍN HIỆU 3. Tín hiệu tuần hoàn và không tuần hoàn • Tín hiệu tuần hoàn x(t) – x(t) = x(t+T) với mọi t, – T = chu kỳ cơ bản của x(t) – f=1/T tần số cơ bản • Nếu không tồn tại giá trị của T thỏa mãn điều kiện trên, tín hiệu x(t) được gọi là không tuần hoàn. Hãy tìm ví dụ về một tín hiệu trong thực tế có tính tuần hoàn? Lecture No. 1 (a) Tín hiệu tuần hoàn với biên độ A = 1 và chu kỳ T = 0.2s. (b) Xung vuông biên độ A và độ rộng T1. Lecture No. 1 PHÂN LOẠI TÍN HIỆU 4. Tín hiệu xác định và tín hiệu ngẫu nhiên • Giá trị của tín hiệu xác định ở một thời điểm xác định có thể biết chính xác • Giá trị của tín hiệu ngẫu nhiên ở một thời điểm xác định không thể biết chính xác (trong nhiều trường hợp có thể dự đoán với một khoảng sai số) Tín hiệu nhịp tim, tiếng nói là xác định hay ngẫu nhiên? Có thể xử lý tín hiệu ngẫu nhiên không? Lecture No. 1 NĂNG LƯỢNG CỦA TÍN  HIỆU 5. Công suất tức thời p (t ) = x (t )2 Năng lượng E= 2 x (t )dt − 1 T /2 Công suất trung bình P= 2 x ( x)dt T −T / 2 Lecture No. 1 CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 1. Thay đổi biên độ y (t ) = cx(t ) y[ n] = cx[n] c là hệ số thay đổi. • Ví dụ: bộ tăng giảm âm lượng. Lecture No. 1 CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 2. Cộng tín hiệu y (t ) = x1 (t ) + x2 (t ) y[n] = x1[n] + x2 [n] • Ví dụ: bộ trộn âm thanh Lecture No. 1 CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 3. Nhân tín hiệu y (t ) = x1 (t ) x2 (t ) y[n] = x1[n]x2 [n] • Ví dụ: bộ điều chế biên độ Lecture No. 1 CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 4. Đạo hàm d y (t ) = x(t ) y (n) = x(n) − x(n − 1) dt d v(t ) = L i (t ) dt Lecture No. 1 CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 5. Thay đổi thời gian y (t ) = x(at ) y[n] = x[kn], k 0 Nếu a>1, y(t) bị “nén”. Nếu 0 CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 6. Đảo trục thời gian y (t ) = x( −t ) Lecture No. 1 ...