Sách Hướng dẫn học tập Xử lý tín hiệu số - ThS. Đặng Hoài Bắc

Sách Hướng dẫn học tập Xử lý tín hiệu số gồm 9 chương: biểu diễn tín hiệu và hệ thống rời rạc trong miền thời gian rời rạc n, biểu diễn tín hiệu và hệ thống rời rạc trong miền z, biểu diễn tín hiệu và hệ thống rời rạc trong miền tần số ω, biểu diễn tín hiệu và hệ thống rời rạc trong miền tần số rời rạc ωk, tổng hợp bộ lọc số có đáp ứng xung có chiều dài hữu hạn FIR,tổng hợp bộ lọc số có đáp ứng xung có chiều dài vô hạn IIR, biến đổi Fourier nhanh - FFT, cấu trúc bộ lọc số, lọc số nhiều nhịp. Tài liệu này được biên soạn phục vụ mục đích hướng dẫn học tập cho sinh viên Đại học hệ Đào tạo từ xa ngành Điện tử Viễn thông và Công nghệ thông tin trong môn học “ Xử lý tín hiệu số” với chủ trương ngắn gọn, nhiều ví dụ, dễ hiểu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sách Hướng dẫn học tập Xử lý tín hiệu số - ThS. Đặng Hoài BắcHỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ===== ===== SÁCH HƯỚNG DẪN HỌC TẬPXỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ (Dùng cho sinh viên hệ đào tạo đại học từ xa) Lưu hành nội bộ HÀ NỘI - 2006 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG SÁCH HƯỚNG DẪN HỌC TẬPXỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ Biên soạn : Ths. ĐẶNG HOÀI BẮC LỜI NÓI ĐẦU Xử lý tín hiệu số (DSP: Digital Signal Processing) là môn học đề cập đến các phép xử lýcác dãy số để có được các thông tin cần thiết như phân tích, tổng hợp mã hoá, biến đổi tín hiệusang dạng mới phù hợp với hệ thống. So với xử lý tín hiệu tương tự, xử lý tin hiệu số có nhiều ưuđiểm như : - Độ chính xác cao, sao chép trung thực, tin cậy. - Tính bền vững: không chịu ảnh hưởng nhiều của nhiệt độ hay thời gian - Linh hoạt và mềm dẻo: thay đổi phần mềm có thể thay đổi các tính năng phần cứng. - Thời gian thiết kế nhanh, các chip DSP ngày càng hoàn thiện và có độ tích hợp cao. Trong môn học Xử lý số tín hiệu, những nội dung chính được đề cập bao gồm các kháiniệm về tín hiệu và hệ thống, các phép biến đổi cơ bản dùng trong xử lý tín hiệu số như biến đổi z,biến đổi Fourier, biến đổi FFT, các phương pháp tổng hợp bộ lọc FIR, IIR và cấu trúc bộ lọc. Tài liệu này được biên soạn phục vụ mục đích hướng dẫn học tập cho sinh viên Đại học hệĐào tạo từ xa ngành Điện tử Viễn thông và Công nghệ thông tin trong môn học “ Xử lý tín hiệusố” với chủ trương ngắn gọn, nhiều ví dụ, dễ hiểu. Nội dung tài liệu dựa trên giáo trình “Xử lý tínhiệu và lọc số” của tác giả Nguyễn Quốc Trung và một số tài liệu khác chia thành 9 chương: Chương I: Biểu diễn tín hiệu và hệ thống rời rạc trong miền thời gian rời rạc n. Chương II: Biểu diễn tín hiệu và hệ thống rời rạc trong miền z. Chương III: Biểu diễn tín hiệu và hệ thống rời rạc trong miền tần số ω. Chương IV: Biểu diễn tín hiệu và hệ thống rời rạc trong miền tần số rời rạc ωk. Chương V: Tổng hợp bộ lọc số có đáp ứng xung có chiều dài hữu hạn FIR. Chương VI: Tổng hợp bộ lọc số có đáp ứng xung có chiều dài vô hạn IIR. Chương VII: Biến đổi Fourier nhanh - FFT. Chương VIII: Cấu trúc bộ lọc số. Chương IX: Lọc số nhiều nhịp. Ở lần biên soạn đầu tiên, chắc tài liệu còn một số các sơ sót, mong người đọc thông cảm vàđóng góp các ý kiến cho tác giả trong quá trình học tập, trao đổi. Hà Nội, tháng 5 năm 2006 NHÓM BIÊN SOẠN 1 Chương 1: Biểu diễn tín hiệu và hệ thống rời rạc trong miền thời gian rời rạc n CHƯƠNG I: BIỂU DIỄN TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG RỜI RẠC TRONG MIỀN THỜI GIAN RỜI RẠC nGIỚI THIỆU Trong chương này, chúng ta sẽ đề cập đến các vấn đề biều diễn tín hiệu và hệ thống trongmiền thời gian rời rạc n, đây là miền biểu diễn tín hiệu sau khi đã lấy mẫu tín hiệu. Để nắm đượckiến thức của chương này, chúng ta sẽ nhắc lại một số nội dung chính sau.a. Khái niệm về tín hiệu Về mặt vật lý: tín hiệu là dạng biểu diễn vật lý của thông tin. Ví dụ: - Các tín hiệu ta nghe thấy là do âm thanh phát ra gây nên sự nén dãn áp suất không khí đưađến tai chúng ta. - Ánh sáng ta nhìn được là do sóng ánh sáng chuyển tải các thông tin về màu sắc, hình khốiđến mắt chúng ta. Về mặt toán học: tín hiệu được biểu diễn bởi hàm của một hoặc nhiều biến số độc lập. Ví dụ: - Tín hiệu âm thanh x(t) là hàm của một biến độc lập trong đó x là hàm t là biến. - Tín hiệu ảnh x(i,j) là hàm của hai biến độc lập i và j. Trong môn học này chúng ta chỉ tập trung nghiên cứu đối với các tín hiệu là hàm của mộtbiến độc lâp.b. Phân loại tín hiệu Các tín hiệu trên thực tế được phân loại như sau: TÍN HIỆU Tín hiệu liên tục Tín hiệu rời rạc Tín hiệu tương tự Tín hiệu lượng Tín hiệu lấy mẫu Tín hiệu số tử hoá 3 Chương 1: Biểu diễn tín hiệu và hệ thống rời rạc trong miền thời gian rời rạc n - Định nghĩa tín hiệu liên tục: Nếu biến độc lập của biểu diễn toán học của một tín hiệu làliên tục thì tín hiệu đó gọi là tín hiệu liên tục. Nhận xét: Tín hiệu liên tục là tín hiệu liên tục theo biến, xét theo hàm hay biên độ ta có tínhiệu tương tự và tín hiệu lượng tử hoá. + Định nghĩa tín hiệu tương tự: Nếu biên độ của tín hiệu liên tục là liên tục thì tín hiệu đógọi là tín hiệu tương tự. Nhận xét: Tín hiệu tương tự liê ...