Bài giảng Xử lý tín hiệu số và ứng dụng - Chương 1: Khái niệm chung

Nguyễn Cơng Phương

Xử lý tín hiệu số và ứng dụng
Khái niệm chung


Giới thiệu

Tín hiệu

Tín hiệu

Bộ chuyển đổi
Tín hiệu
điện

Bộ xử lý tín hiệu

Bộ chuyển đổi
http://w ww.yeutretho.vn/12-cach-dung-dien-thoai-didong-giup-han-che-bi-ung-thu-218539.html

Bộ phát

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

Tín hiệu
điện

Bộ thu

2

Nội dung
I.
II.
III.
IV.
V.

Khái niệm chung
Tín hiệu và hệ thống rời rạc
Lọc số
Vi xử lý tín hiệu số
Một số ví dụ ứng dụng

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

3


Tài liệu tham khảo
[1] D. Manolakis and V. Ingle. Applied Digital Signal
Processing. Cambride, 2011.
[2] J. G. Proakis and D. G. Manolakis. Digital Signal
Processing – Principles, Algorithms, and Applications.
Prentice – Hall, 1996.
[3] R. N. Bracewell. The Fourier Transform and its Applications.
McGraw-Hill, 2000.
[4] V. K. Madisetti, D. B. Williams. Digital Signal Processing
Handbook. CRC Press, 1999.

[5] A. V. Oppenheim, A. S. Willsky, and S. H. Nawab. Signals
and Systems. Prentice Hall, 1997.
[6] S. Stergiopoulos. Advanced Signal Processing Handbook.
CRC Press, 2001
[7] sites.google.com/site/ncpdhbkhn
sites.google.com/site/ncpdhbkhn

4


Nội dung
I.

Khái niệm chung
1.
2.
3.

II.
III.
IV.
V.

Khái niệm và phân loại tín hiệu
Ưu điểm và nhược điểm của xử lý số tín hiệu
Ứng dụng

Tín hiệu và hệ thống rời rạc
Lọc số
Vi xử lý tín hiệu số

Một số ví dụ ứng dụng

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

5


Khái niệm và phân loại tín hiệu (1)
Tín hiệu: đại lượng vật lý (có thể là hàm số của thời gian,
khơng gian, v.v…) có mang thơng tin.
L

R
i

VNIndex

+

C

v
e

–

+–

2 3 4 5

6 7

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

6


Khái niệm và phân loại tín hiệu (2)

i (A)

Index

t (s)
M T W T F S

s(t)

s[n]

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

7


Khái niệm và phân loại tín hiệu (3)

i (A)

i (A)

T

t (s)

s(t)

0

5 6

1 2
3 4

n

7 8

s[n ] = s(t ) t = nT = s(nT )

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

8


Khái niệm và phân loại tín hiệu (4)

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

9

Nội dung
I.

Khái niệm chung
1.
2.
3.

II.
III.
IV.
V.

Khái niệm và phân loại tín hiệu
Ưu điểm và nhược điểm của xử lý số tín hiệu
Ứng dụng

Tín hiệu và hệ thống rời rạc
Lọc số
Vi xử lý tín hiệu số
Một số ví dụ ứng dụng

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

10


Ưu điểm và nhược điểm của xử lý tín số tín hiệu

• Ưu điểm:
– Dễ lập trình lại cho các ứng dụng khác nhau, dễ chỉnh sửa, sao chép,
nhúng,
– Dễ kiểm sốt mức độ chính xác tính tốn,
– Tín hiệu số không bị suy giảm chất lượng khi lưu trữ/truyền đi,
– Có thể cài đặt được các thuật tốn phức tạp.
• Nhược điểm:
– Phải dùng ADC & DAC,
– Tiêu tốn năng lượng (ví dụ khi dùng bộ lọc chủ động),
– Có hạn chế khi xử lý các tín hiệu cao tần (trên GHz) và thấp tần (vài
Hz),
– Mất thông tin khi lấy mẫu.
sites.google.com/site/ncpdhbkhn

11


Nội dung
I.

Khái niệm chung
1.
2.
3.

II.
III.
IV.
V.

Khái niệm và phân loại tín hiệu
Ưu điểm và nhược điểm của xử lý số tín hiệu
Ứng dụng

Tín hiệu và hệ thống rời rạc
Lọc số
Vi xử lý tín hiệu số
Một số ví dụ ứng dụng

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

12


Ứng dụng (1)
•
•
•
•
•
•
•

Xử lý tiếng nói
Xử lý ảnh
Âm nhạc
Đa phương tiện
Liên lạc
Y tế
Quân sự

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

13


Xử lý tiếng nói (1)
• Khử nhiễu

/>
sites.google.com/site/ncpdhbkhn

14


Xử lý tiếng nói (2)
• Nhận dạng tiếng nói

/>
sites.google.com/site/ncpdhbkhn

15


Xử lý tiếng nói (3)
• Tổng hợp tiếng nói

/>sites.google.com/site/ncpdhbkhn
16

Ứng dụng (1)
•
•
•
•
•
•
•

Xử lý tiếng nói
Xử lý ảnh
Âm nhạc
Đa phương tiện
Liên lạc
Y tế
Quân sự

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

17


Xử lý ảnh (1)
• Trích xuất ảnh theo nội dung

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

18

Xử lý ảnh (2)
• Cải thiện chất lượng ảnh

/>sites.google.com/site/ncpdhbkhn

19


Xử lý ảnh (3)
• Nén ảnh

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

20


Ứng dụng (1)
•
•
•
•
•
•
•

Xử lý tiếng nói
Xử lý ảnh
Âm nhạc
Đa phương tiện

Liên lạc
Y tế
Quân sự

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

21


Âm nhạc
• Thu
• Phát
• Hiệu ứng

sites.google.com/site/ncpdhbkhn

22


Đa phương tiện
• Phát, lưu trữ, truyền dẫn âm thanh, ảnh tĩnh, ảnh động.

TV số
Họp từ xa
/>
/>
sites.google.com/site/ncpdhbkhn

23

Liên lạc
• Điện thoại
• Mã hóa & giải mã thơng tin truyền trên kênh vật lý.

/>
sites.google.com/site/ncpdhbkhn

24


Y tế
• Tín hiệu điện tim (ECG, electrocardiogram),
• Tín hiệu điện não (EEG, electroencephalogram).

/>
/>
sites.google.com/site/ncpdhbkhn

25