Bài giảng Xử lý tín hiệu số - Lã Thế Vinh

Cuốn sách Bài giảng Xử lý tín hiệu số gồm 4 chương. Chương 0: Giới thiệu tổng quan về môn học xử lý tín hiệu số, ứng dụng trong thực tế và yêu cầu môn học. Chương 1: Tín hiệu và các hệ rời rạc, tìm hiểu về các khái niệm cơ bản: tín hiệu, xử lý tín hiệu, tính chất của hệ, các đại lượng đặc trưng. Chương 2: Biến số Z, giới thiệu phép biến đổi Z và Z ngược dùng trong phân tích và tổng hợp các hệ xử lý tín hiệu số. Chương 3: Biểu diễn hệ XLTH và tín hiệu trong miền tần số liên tục. Chương 4: Phép biến đổi Fourier rời rạc và phép biến đổi Fourier.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xử lý tín hiệu số - Lã Thế Vinh BÀI GIẢNG MÔN XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ Số tiết lý thuyết: 45 Số tiết thực hành: 15 Người soạn: Lã Thế Vinh Đề cương bài giảng: Chương 0: Mở đầu (2 tiết): Giới thiệu tổng quan về môn học xử lý tín hiệu số. Ứng dụng trong thực tế và yêu cầu môn học. Chương 1: Tín hiệu và các hệ rời rạc (16 tiết): Tìm hiểu về các khái niệm cơ bản của môn học: tín hiệu, các hệ xử lý tín hiệu, các tính chất của hệ, các đại lượng đặc trưng của hệ xử lý tín hiệu… Chương 2: Biến đổi Z (15 tiết): Giới thiệu phép biến đổi Z và Z ngược dùng trong phân tích và tổng hợp các hệ xử lý tín hiệu số. Chương 3: Biểu diễn hệ XLTH và tín hiệu trong miền tần số liên tục (9 tiết): Phép biến đổi Fourier của tín hiệu rời rạc, đáp ứng tần số và các bộ lọc… Chương 4: Phép biến đổi Fourier rời rạc(DFT) và phép biến đổi Fourier nhanh(FFT) (3 tiết). MỤC LỤC CHƯƠNG O---------------------------------------------------------------------------- 5 MỞ ĐẦU ------------------------------------------------------------------------------- 5 CHƯƠNG 1 ---------------------------------------------------------------------------- 7 TÍN HIỆU VÀ CÁC HỆ RỜI RẠC ------------------------------------------------ 7 1.1 Định nghĩa và phân loại tín hiệu, hệ xử lý tín hiệu ----------------------- 7 1.1.1 Định nghĩa tín hiệu -------------------------------------------------------- 7 1.1.2 Phân loại tín hiệu ---------------------------------------------------------- 7 1.1.3 Hệ xử lý tín hiệu ---------------------------------------------------------- 9 1.2 Tín hiệu rời rạc ----------------------------------------------------------------- 10 1.2.1 Định nghĩa ----------------------------------------------------------------- 10 1.2.2 Một vài tín hiệu rời rạc quan trọng ------------------------------------ 12 1.2.3 Các phép toán trên tín hiệu rời rạc ------------------------------------- 14 1.2.4 Năng lượng của tín hiệu rời rạc ---------------------------------------- 15 1.3 Các hệ xử lý tín hiệu rời rạc ------------------------------------------------- 15 1.3.1 Phân loại hệ theo tính chất --------------------------------------------- 15 1.4 Các hệ tuyến tính bất biến --------------------------------------------------- 18 1.4.1 Tính chất của tổng chập ------------------------------------------------- 18 1.4.2 Tính nhân quả ------------------------------------------------------------- 20 1.4.3 Tính ổn định --------------------------------------------------------------- 22 1.5 Phương trình sai phân tuyến tính hệ số hằng (PT-SP-TT-HSH) ------- 23 1.5.1 Giải phương trình sai phân tuyến tính hệ số hằng ------------------- 24 1.5.2 Đáp ứng xung của hệ TTBB từ PT-SP-TT-HSH -------------------- 26 1.5.3 Biểu diễn PT-SP-TT-HSH sử dụng sơ đồ ---------------------------- 28 CHƯƠNG 2 --------------------------------------------------------------------------- 31 BIỂU DIỄN TÍN HIỆU VÀ -------------------------------------------------------- 31 HỆ THỐNG XỬ LÝ TÍN HIỆU TRÊN MIỀN Z ------------------------------- 31 2.1 Định nghĩa phép biến đổi Z -------------------------------------------------- 32 2.2 Miền hội tụ của phép biến đổi Z --------------------------------------------- 32 2.2.1 Định nghĩa ----------------------------------------------------------------- 32 2.2.2 Xác định miền hội tụ với tín hiệu rời rạc x(n) cho trước ----------- 32 2.3 Điểm cực và điểm không ----------------------------------------------------- 35 2.4 Phép biến đổi Z ngược -------------------------------------------------------- 35 2.5 Các tính chất của phép biến đổi Z ------------------------------------------- 40 2.5.1 Tính tuyến tính ------------------------------------------------------------ 40 2.5.2 Tính dịch thời gian ------------------------------------------------------- 40 2.5.3 Tính chất thay đổi thang tỷ lệ ------------------------------------------ 40 2.5.4 Tính đảo trục thời gian -------------------------------------------------- 40 2.5.5 Tính chất vi phân trong miền Z ---------------------------------------- 40 2.5.6 Phép biến đổi Z của tổng chập ----------------------------------------- 41 2.5.7 Định lý giá trị đầu -------------------------------------------------------- 41 2.6 Sử dụng phép biến đổi Z một phía để giải PTSP ------------------------- 41 2.6.1 Biến đổi Z một phía ------------------------------------------------------ 41 2.6.2 Giải PTSP ------------------------------------------------------------------ 42 2.7 Biểu diễn hệ trong miền Z --------------------------------------------------- 42 2.7.1 Hàm truyền đạt của hệ tuyến tính bất biến (TTBB) ---------------- 42 2.8 Thực hiện các hệ rời rạc ------------------------------------------------------ 46 2.8.1 Mở đầu --------------------------------------------------------------------- 46 2.8.2 Dạng chuẩn 1 (Dạng trực tiếp 1) --------------------------------------- 47 2.8.3 Dạng chuẩn 2 (Dạng trực tiếp 2) --------------------------------------- 48 2.8.4 Một số tên gọi của các hệ thường gặp--------------------------------- 49 2.9 Tính ổn định và nhân quả của các hệ TTBB ------------------------------ 50 2.9.1 Tính ổn định của hệ TTBB --------------------------------------------- 50 2.9.2 Tính ổn định của hệ TTBB và NQ ------------------------------------- 50 CHƯƠNG 3 --------------------------------------------------------------------------- 52 BIỂU DIỄN HỆ RỜI RẠC---------------------------------------------------------- 52 TRONG MIỀN TẦN SỐ LIÊN TỤC --------------------------------------------- 52 3.1 Phép biến đổi Fourier với tín hiệu liên tục --------------------------------- 52 3.1.1 Tín hiệu liên tục tuần hoàn ---------------------------------------------- 52 3.2 Phép biến đổi Fourier ...