Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Chương 1 - ThS. Nguyễn Thị Phương Thảo

Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Chương 1 - ThS. Nguyễn Thị Phương Thảo cung cấp cho học viên các kiến thức về khái niệm tín hiệu; phân loại tín hiệu: tín hiệu liên tục, tín hiệu rời rạc, tín hiệu rời rạc biên độ, tín hiệu số; hệ thống xử lý tín hiệu; quá trình chuyển đổi tương tự - số;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xử lý tín hiệu số: Chương 1 - ThS. Nguyễn Thị Phương Thảo BÀI GiẢNG XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ Ths Nguyễn Thị Phương Thảo Email: thaont@tlu.edu.vn Sách tham khảo  Digital Signal Processing, 3rd ed. J.G. Proakis, and D.G. Manolakis Prentice Hall, 1996  Xử lý tín hiệu số Nguyễn Quốc Trung – ĐH BKHN  Xử lý tín hiệu số Quách Tuấn Ngọc  www.google.com Nội dung môn học  Chương I. Giới thiệu  Chương II. Tín hiệu và hệ thống  Chương III. Biến đổi Z  Chương IV. Biến đổi Fourier  Chương V. Biến đổi DFT Kiểm tra đánh giá  Điểm quá trình: bài tập về nhà, hoặc bài tập lớn: (30%)  Kiểm tra cuối kỳ: (70%) Chương I. Giới thiệu Đối tượng xử lý tín hiệu số  Tín hiệu (signal): tiếng nói, hình ảnh, âm thanh, âm nhạc, video, tín hiệu radar, tín hiệu, điện tim đồ,v.v…  Xử lý (Processing): các thao tác, phép toán tác động lên tín hiệu nhằm thu được thông tin mong muốn.  Xử lý tín hiệu số (Digital Signal Processing): phân tích, xử lý, tách thông tin  tín hiệu (biểu diễn dưới dạng số) Một số ứng dụng của lĩnh vực XLTHS  Xử lý ảnh  Xử lý tiếng nói/âm thanh  Nhận dạng ảnh  Tổng hợp và nhận dạng tiếng nói  Nhận dạng vân tay  Text to speech  Bản đồ vệ tinh (ứng dụng trong dự báo thời tiết)  Speech to text  Robot  Nhận dạng người nói  VN: Hệ thống tự động nhận  Ứng dụng trong các hệ dạng xe vào ra thống điều khiển PM nhận dạng văn bản  VN: PM Điều khiển máy tính (VnDoc) bằng giọng nói Vspeech PM nhận dạng tiếng nói  Viễn thông VnVoice  Video conference  Truyền số liệu Chương I. Giới thiệu 1. Một số khái niệm 2. Phân loại tín hiệu 3. Hệ thống XLTH 4. Tổng kết 1. Một số khái niệm  Tín hiệu: là một đại lượng vật lý biến đổi theo thời gian, không gian…  Về mặt toán học, tín hiệu là 1 hàm của một hay nhiều biến số độc lập.  Ví dụ: s1(t) = 5t s2(t) = 2t2 + 6 s(x,y) = 3 + 2xy – 10y2  s1(t), s2(t): t/h 1 chiều  s(x,y): t/h 2 chiều 1. Một số khái niệm  Hầu hết tín hiệu trong tự nhiên đều ở dưới dạng tín hiệu tương tự.  Ví dụ trong thực tế:  Âm thanh, tiếng nói,  Tín hiệu từ máy điện tâm đồ, điện não đồ  Hình ảnh, video  Dòng điện, điện áp  … Phân loại tín hiệu Tín hiệu liên tục Tín hiệu rời rạc Là hàm liên tục V của biến số liên tục t Là hàm Vk của biến rời rạc tk (với k (thời gian, không gian, v.v…).VD: V(t) là số nguyên): Vk = V(tk) 0.3 0.3 0.2 0.2 Voltage [V] Voltage [V] 0.1 0.1 Lấy mẫu 0 0 -0.1 -0.1 ts ts -0.2 -0.2 0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10 time [ms] sampling time, tk [ms] Tín hiệu liên tục ở đây Tín hiệu tương tự được lấy mẫu ở các thời điểm cách là liên tục theo biến số nhau khoảng thời gian ts gọi là chu kỳ lấy mẫu. (biến số liên tục) Tần số lấy mẫu fS = 1/ tS tk=k.ts (với k là số nguyên) Tín hiệu rời rạc ở đây là rời rạc theo biến số Phân loại tín hiệu Tín hiệu rời rạc biên độ Tín hiệu số Các giá trị mẫu được làm tròn Các mức lượng tử biên độ được theo các mức lượng tử biên độ mã hóa dưới dạng 1 chuỗi bit 0, 1 Mã hóa dùng 3 bit Quá trình chuyển đổi tương tự - số Lượng tử Lượng tử theo biến số Mã hóa theo biên độ (t – thời gian) 0.3 0.3 0.2 0.2 Voltage [V] Voltage [V] 0.1 0.1 0 0 -0.1 -0.1 ts -0.2 -0.2 0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10 time [ms] sampling time, tk [ms] Tín hiệu tương tự Tín hiệu rời rạc Tín hiệu lượng Tín hiệu số ...