Bài giảng môn học Xử Lý Tín Hiệu Số

1. BàigiảngmônhọcXửLýTínHiệuSố Giảngviên: LãThếVinh Email: vinhlt@soict.hut.edu.vn Chú ý:bàigiảngcósửdụngcáchọcliệuđượccungcấpbởiGiáosư Tae-Song Kim, TrườngĐạihọc Kyung Hee, HànQuốc.

2. TÍN HIỆU VÀ CÁC HỆ THỐNG XỬ LÝ TÍN HIỆU Kháiniệmtínhiệu? • Hàmcủamộthoặcnhiềubiếnđộclập, mangthông tin vềcácquátrình, hiệntượngvậtlý • Biểudiễnđịnhlượngcácbiếnđổitheothờigian (hoặckhônggian) • Cóthểcócáchìnhtháibiếnđổixácđịnh Lecture No. 1

3. Cácvídụvềtínhiệu • Nhịptim, huyếtáp, nhiệtđộcơthểmangthông tin vềtìnhtrạngsứckhỏecủabệnhnhân. • Tiếngnói(Cómangthông tin không?) • Biếnđổiápsuấtkhôngkhí • Sựbiếnđổiápsuấtthayđổitheothờigian (khônggian?) Lecture No. 1

4. Kháiniệmhệthốngxửlýtínhiệu? • Tậpcácthaotác • Tậpcácthaotáctiếpdiễnđểthựchiệnmộtmụcđíchnàođó • Tácđộngtrênmộthoặcnhiềutínhiệu(tạoramộttínhiệumới) Lecture No. 1

5. Cácvídụvềhệthốngxửlýtínhiệu • Hệthốngnhậndạngngườinói • Tínhiệuvào? • Thaotác? • Tínhiệura? • Hệthốngtheodõihuyếtáp • Tínhiệuvào? • Thaotác? • Tínhiệura? Lecture No. 1

6. Cáchệthốngđiểnhình 2x(t) 1/2y(t) x(t) y(t)=2x(t) z(t)=1/2[2x(t)]=x(t) Lecture No. 1

7. Hệthốngtruyềnthông Pathfinder robot thămdòsaohỏa. Ăng-ten thutínhiệutừ robot thămdòcóđườngkính 70 m tạiCanberra, Australia. Lecture No. 1

8. Hệthốngđiềukhiển Hệthốngthựctếnàocósơđồtươngtự? Lecture No. 1

9. PHÂN LOẠI TÍN HIỆU PHÂN LOẠI TÍN HIỆU • Liêntụctheothờigian vs. Rờirạctheothờigian (a) Tínhiệuliêntụctheothờigianx(t). (b) Biểudiễnx(t) bằngtínhiệurờirạctheothờigianx[n]. Lecture No. 1

10. PHÂN LOẠI TÍN HIỆU 2. TínhiệuChẵn vs. TínhiệuLẻ • Chẵn: x(-t) = x(t) vớimọi t. • Lẻ: x(-t) = -x(t) vớimọi t. Lecture No. 1

11. PHÂN LOẠI TÍN HIỆU 3. Tínhiệutuầnhoànvàkhôngtuầnhoàn • Tínhiệutuầnhoàn x(t) • x(t) = x(t+T) vớimọi t, • T = chukỳcơbảncủa x(t) • f=1/T tầnsốcơbản • Nếukhôngtồntạigiátrịcủa T thỏamãnđiềukiệntrên, tínhiệu x(t) đượcgọilàkhôngtuầnhoàn. Hãytìmvídụvềmộttínhiệutrongthựctếcótínhtuầnhoàn? Lecture No. 1

12. (a) TínhiệutuầnhoànvớibiênđộA = 1 vàchukỳT= 0.2s. (b) XungvuôngbiênđộAvàđộrộngT1. Lecture No. 1

13. PHÂN LOẠI TÍN HIỆU 4. Tínhiệuxácđịnhvàtínhiệungẫunhiên • Giátrịcủatínhiệuxácđịnh ở mộtthờiđiểmxácđịnhcóthểbiếtchínhxác • Giátrịcủatínhiệungẫunhiên ở mộtthờiđiểmxácđịnhkhôngthểbiếtchínhxác (trongnhiềutrườnghợpcóthểdựđoánvớimộtkhoảngsaisố) Tínhiệunhịptim, tiếngnóilàxácđịnh hay ngẫunhiên? Cóthểxửlýtínhiệungẫunhiênkhông? Lecture No. 1

14. NĂNG LƯỢNG CỦA TÍN HIỆU 5. Côngsuấttứcthời Nănglượng Côngsuấttrungbình Lecture No. 1

15. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 1. Thayđổibiênđộ • c làhệsốthayđổi. • Vídụ: bộtănggiảmâmlượng. Lecture No. 1

16. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 2. Cộngtínhiệu • Vídụ: bộtrộnâmthanh Lecture No. 1

17. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 3. Nhântínhiệu • Vídụ: bộđiềuchếbiênđộ Lecture No. 1

18. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 4. Đạohàm Lecture No. 1

19. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 5. Thayđổithờigian Nếua>1, y(t) bị “nén”. Nếu0<a<1, y(t) bị “giãn”. Lecture No. 1

20. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 6. Đảotrụcthờigian Lecture No. 1

21. CÁC THAO TÁC CƠ BẢN VỚI TÍN HIỆU 7. Dịchtrụcthờigian Lecture No. 1

22. - CÁC TÍN HIỆU CƠ SỞ CÁC TÍN HIỆU CƠ SỞ 1.Tínhiệuhàmmũ Euler • Bvàalàcácthamsố • B = biênđộtạithờiđiểm t=0 • Nếua< 0, tínhiệu x(t) suygiảmdần • Nếua > 0, tínhiệu x(t) tăngdần • Thờigianrờirạc Lecture No. 1

23. Vídụ Hìnhnàoứngvới a > 0, a < 0? Lecture No. 1

24. Vídụ Lecture No. 1

25. CÁC TÍN HIỆU CƠ SỞ 2. Tínhiệu SIN • A = biênđộ •  = tầnsốgóc (radian) •  = pha (radian) • Tínhiệu SIN làtuầnhoàn (chukỳ T bằngbaonhiêu?) • x(t)=x(t + T) Lecture No. 1

26. Vídụ (a) Acos(ωt + Φ) (b) Asin (ωt + Φ) Lecture No. 1

27. CÁC TÍN HIỆU CƠ SỞ • Tínhiệu SIN (thờigianrờirạc) • Tínhiệu SIN thờigianrờirạccótuầnhoànkhông? Lecture No. 1

28. CÁC TÍN HIỆU CƠ SỞ 3. Tínhiệutuầnhoànphức Lecture No. 1

29. CÁC TÍN HIỆU CƠ SỞ 4. Tínhiệudaođộngsuygiảmtheothờigian Ae-atsin(ωt), vớiA = 60 vàα= 6. Lecture No. 1

30. CÁC TÍN HIỆU CƠ SỞ 5. Hàmbướcnhảy Lecture No. 1

31. Vídụ Lecture No. 1

32. CÁC TÍN HIỆU CƠ SỞ 6. Xungđơnvị It was introduced by theoretical physicist Paul Dirac. Dirac explicitly spoke of infinitely great values of his integrand. In the context of signal processing it is often referred to as the unit impulse symbol (or function). Its discrete analog is the Kroneckerdeltafunction which is usually defined on a finite domain and takes values 0 and 1. Lecture No. 1

33. Vídụ Lecture No. 1

34. CÁC TÍN HIỆU CƠ SỞ 7. Tínhiệudốc Lecture No. 1

35. Vídụ Lecture No. 1

36. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG CÁC HỆ THỐNG XLTH • Nhắclạikháiniệmhệthốngxửlýtínhiệu? • Kýhiệu H làthaotáccủahệthống Lecture No. 1

37. CÁC HỆ THỐNG XLTH Hệxửlýtínhiệuliêntục Hệxửlýtínhiệurờirạc Lecture No. 1

38. CÁC HỆ THỐNG XLTH • Hệnốitiếp • Hệ song song • Hệhỗnhợp • Hệcóphảnhồi

39. TÍNH CHẤT CỦA HỆ XỬ LÝ TÍN HIỆU TÍNH CHẤT CỦA HỆ XLTH • Ổnđịnh (BIBO) • Nếutínhiệuvàocóbiênđộhữuhạnthìtínhiệuracũngcóbiênđộhữuhạn. Lecture No. 1

40. TÍNH CHẤT CỦA HỆ XLTH • Hệcónhớ • Tínhiệuraphụthuộcvàotínhiệuvào ở quákhứhoặctươnglai. • Hệkhôngnhớnếutínhiệurachỉphụthuộctínhiệuvào ở hiệntại. • Mạchchỉgồmđiệntrởlàvídụchohệkhôngnhớ • Mạchcótụđiệnlàvídụchohệcónhớ Lecture No. 1

41. TÍNH CHẤT CỦA HỆ XLTH • Nhânquả • Hệnhậnquảnếutínhiệurachỉphụthuộctínhiệuvào ở quákhứtớihiệntại. • Hệkhôngnhânquảnếutínhiệuraphụthuộctínhiệuvào ở tươnglai. Lecture No. 1

42. TÍNH CHẤT CỦA HỆ XLTH • Hệkhảđảo • Tínhiệuvàocóthểđượckhôiphụctừtínhiệura Lecture No. 1

43. Hệkhảđảo Lecture No. 1

44. TÍNH CHẤT CỦA HỆ XLTH • Hệbấtbiếntheothờigian • Nếutínhiệuvàobịdịch (thờigian) thìtínhiệurabịdịchtươngứng. Lecture No. 1

45. TÍNH CHẤT CỦA HỆ XLTH • Hệtuyếntính • Hệtuyếntínhthỏamãncácđiềukiệnsau Lecture No. 1

46. Hệtuyếntính Lecture No. 1