Bài giảng Xử lý số tín hiệu DPS (Digital Signal Processing): Chương 3 - ThS. Đặng Ngọc Hạnh

24 5 0

Vn Doc 2 Gửi tin nhắn Báo tài liệu vi phạm

Tải lên: 57,242 tài liệu

  • Loading ...
1/24 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 11/02/2020, 16:25

Chương 3 - Hệ thống rời rạc thời gian. Nội dung trình bày trong chương này gồm có: Hệ thống rời rạc thời gian, quy tắc vào/ra, tính chất của hệ thống thời gian rời rạc, hệ thống tuyến tính và bất biến, đáp ứng xung, bộ lọc FIR và IIR. Mời các bạn cùng tham khảo. XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU DSP (DIGITAL SIGNAL PROCESSING) ThS Đặng Ngọc Hạnh hanhdn@hcmut.edu.vn NỘI DUNG MÔN HỌC Tài liệu tham khảo: Lê Tiến Thường, “Xử lý số tín hiệu wavelets – tập 1”, ĐHQG Tp HCM, 2001 19-Mar-10 Chương 1: Lấy mẫu & khơi phục tín hiệu Chương 2: Lượng tử hóa Chương 3: Hệ thống rời rạc thời gian Chương 4: Đáp ứng xung hữu hạn Chương 5: Biến đổi Z Chương 6: Biến đổi Fourier rời rạc Chương 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 Hệ thống tuyến tính bất biến với thời gian LTI (Linear Time Invariant System) phân thành loại: FIR (Finite Impulse Response): đáp ứng xung hữu hạn IIR (Infinite Impluse Response): đáp ứng xung vô hạn CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 Quy tắc vào/ra: •Phương pháp biến đổi mẫu theo mẫu xem phương pháp xử lý tức thời x0  → y0 H x1  → y1 H → y2 x2  H •Phương pháp xử lý khối: chuỗi đầu vào xem khối hệ thống xử lý lúc để tạo khối ngõ tương ứng  x0   y0      x1  H y1    x=  →y =  x2   y2      M  M  CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 VD: y(n)=2x(n) { x0 , x1 , x2 , } →{2 x0 , x1 , x2 , } H VD: y(n)=2x(n)+3x(n-1)+4x(n-2)  y0       y1    y2   y= =  y3    y  0  4   y5   0 0 0   x0      x1     x2     x3   0 4 Đây trung bình cộng có trọng số liên tiếp mẫu đầu vào Khối ngõ nhiều phần tử lọc nhớ phần tử Hai phần tử cuối độ tắt ngõ vào hết CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 VD: y(n)=2x(n)+3x(n-1)+4x(n-2) xử lý tương đương mẫu theo mẫu sau: y(n)=2x(n)+3w1(n)+4w2(n) w2(n+1)=w1(n) w1(n+1)=x(n) *w1(n), w2(n) trạng thái hệ thống Thứ tự cập nhật w1, w2 quan trọng CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 VD: y(n)=0.5y(n-1)+2x(n)+3x(n-1) Ngõ tính lại theo số phương trình vi sai Tại thời điểm n hệ thống phải nhớ giá trị ngõ ra, ngõ vào trước (n-1) Hệ thống xử lý tương đương mẫu theo mẫu sau: y(n)=0.5w1(n)+2x(n)+ 3v1(n) w1(n+1)=y(n) v1(n+1)=x(n) CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 Tính tuyến tính: Hệ thống tuyến tính khi: y(n) = a1y1(n) + a2y2(n) CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 VD: Kiểm tra tính tuyến tính hệ thống sau: a y(n)=3x(n) +5 b y(n)=ex(n) 10 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 Tính bất biến: Hệ thống bất biến khi: yD(n) = y(n-D) 11 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 VD: Kiểm tra tính bất biến hệ thống sau: a y(n)=3x(n) +5 b y(n)=ex(n) 12 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 Hệ thống tuyến tính bất biến đặc trưng chuỗi đáp ứng xung đơn vị h(n), đáp ứng hệ thống xung đơn vị δ(n) δ ( n ) → h( n ) H {1, 0, 0, 0, }  →{h0 , h1 , h2 , h3 , } H 13 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN δ ( n − D ) → h( n − D ) 19-Mar-10 Tính bất biến tuyến tính: H Chuỗi x(n) {x(0),x(1),x(2),…} δ ( n ) + δ ( n − 1) + δ ( n − 2) → h( n ) + h( n − 1) + h( n − 2) x( n ) = x(0)δ ( n ) + x(1)δ ( n − 1) + x( 2)δ ( n − 2) + H Chuỗi ngõ tương ứng: y( n ) = x(0)h( n ) + x(1)h( n − 1) + x( 2)h( n − 2) + y( n) = ∑ x( m)h( n − m) y( n ) = ∑ h( m)x( n − m) m m 14 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN Đáp ứng xung h(n) hữu hạn 19-Mar-10 Hệ thống FIR IIR Đáp ứng xung h(n) vô hạn 15 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 Bộ lọc FIR có đáp ứng xung h(n) có giá trị khoảng thời gian 0≤n ≤M: { h0 , h1 , , hM , 0, 0, } M: bậc lọc Chiều dài đáp ứng xung Lh=M+1 Phương trình lọc FIR: M y( n ) = ∑ h( m )x( n − m ) m =0 16 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN h = [ h0 , h1 , h2 , h3 ] 19-Mar-10 VD: Bộ lọc FIR bậc ba đặc trưng trọng số: y ( n ) = h ( ) x ( n ) + h (1) x ( n − 1) + h ( ) x ( n − ) + h ( ) x ( n − ) Xét lọc FIR sau: y( n ) = x( n ) + x( n − 1) + x( n − 2) + x( n − 3) Đáp ứng xung h(n) lọc là: h=[h0,h1,h2,h3]=[2,3,5,2] 17 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG RỜI RẠC THỜI GIAN 19-Mar-10 Bộ lọc IIR có đáp ứng xung h(n) có giá trị khoảng thời gian 0≤n : δ ( n ) = 0, h( n ) = h( n − 1) h(1) = h(0) = 1, h( 2) = h(1) = 1, Hay 1 h( n ) = u ( n ) =  0 n≥0 n
- Xem thêm -

Xem thêm: Bài giảng Xử lý số tín hiệu DPS (Digital Signal Processing): Chương 3 - ThS. Đặng Ngọc Hạnh, Bài giảng Xử lý số tín hiệu DPS (Digital Signal Processing): Chương 3 - ThS. Đặng Ngọc Hạnh

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn